特許第6852907号(P6852907)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6852907
(24)【登録日】2021年3月15日
(45)【発行日】2021年3月31日
(54)【発明の名称】癌
(51)【国際特許分類】
   G01N 33/574 20060101AFI20210322BHJP
   G01N 33/68 20060101ALI20210322BHJP
   A61K 38/06 20060101ALI20210322BHJP
   A61P 35/00 20060101ALI20210322BHJP
   A61P 35/02 20060101ALI20210322BHJP
   A61P 35/04 20060101ALI20210322BHJP
   A61P 43/00 20060101ALI20210322BHJP
   A61K 39/395 20060101ALI20210322BHJP
   C07K 7/08 20060101ALN20210322BHJP
   C12N 15/55 20060101ALN20210322BHJP
【FI】
   G01N33/574 A
   G01N33/68ZNA
   A61K38/06
   A61P35/00
   A61P35/02
   A61P35/04
   A61P43/00 111
   A61K39/395 N
   A61K39/395 D
   !C07K7/08
   !C12N15/55
【請求項の数】11
【全頁数】64
(21)【出願番号】特願2018-539306(P2018-539306)
(86)(22)【出願日】2017年1月30日
(65)【公表番号】特表2019-511701(P2019-511701A)
(43)【公表日】2019年4月25日
(86)【国際出願番号】GB2017050227
(87)【国際公開番号】WO2017130003
(87)【国際公開日】20170803
【審査請求日】2020年1月27日
(31)【優先権主張番号】1601585.1
(32)【優先日】2016年1月28日
(33)【優先権主張国】GB
(73)【特許権者】
【識別番号】516008992
【氏名又は名称】ニューロ−バイオ リミテッド
【氏名又は名称原語表記】NEURO−BIO LTD
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】八田国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】グリーンフィールド,スーザン
(72)【発明者】
【氏名】チュ,ヘンリー
(72)【発明者】
【氏名】モリル,ポール
(72)【発明者】
【氏名】ガルシア−ラテス,サラ
(72)【発明者】
【氏名】ペッパー,クリス
(72)【発明者】
【氏名】フェガン,クリス
【審査官】 三木 隆
(56)【参考文献】
【文献】 特表2000−509967(JP,A)
【文献】 国際公開第02/042778(WO,A2)
【文献】 米国特許出願公開第2004/0038875(US,A1)
【文献】 Pinar U. Onganer,An acetylcholinesterase-derived peptide inhibits endocytic membrane activity in a human metastatic breast cancer cell line,Biochimica et Biophysica Acta,2006年,Vol.1760,Page.415-420
【文献】 Matthew G. Cottingham,The Intact Human Acetylcholinesterase C-Terminal Oligomerization Domain ls α-Helical in Situ and in Isolation, but a Shorter Fragment Forms β-Sheet-Rich Amyloid Fibrils and Protofibrillar Oligomers,Biochemistry,2003年,Vol.42,Page.10863-10873
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01N 33/574
A61K 38/06
A61K 39/395
A61P 35/00
A61P 35/02
A61P 35/04
A61P 43/00
G01N 33/68
C07K 7/08
C12N 15/55
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
CAplus/MEDLINE/BIOSIS(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
癌を診断するためのまたは予測すためのインビトロ方法であって、配列番号3のペプチドの存在について、個体から得たサンプルにおいて検出することを含み、前記配列番号3のペプチドの存在は、前記個体が癌を患っている、または、個体の状態がネガティブな予測を有することを意味前記サンプルは、血液または細胞である、方法。
【請求項2】
前記個体が脊椎動物、哺乳動物、または家畜である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記個体がヒトである、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記血液サンプル脈血または動脈血である、請求項1〜のいずれか1項に記載の方法。
【請求項5】
前記方法が配列番号3を検出するためのイムノアッセイを用いることを含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の方法。
【請求項6】
前記イムノアッセイが抗体の使用を含、請求項に記載の方法。
【請求項7】
前記アッセイがウエスタンブロット、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、蛍光定量アッセイ、化学発光アッセイ、またはラジオイムノアッセイ分析の使用を含む、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
癌を患う対象の診断に使用するためのキット、または対象の状態の予測を提供するためのキットであって、試験対象から得たサンプルに存在する、配列番号3のペプチドの濃度を測定するための検出手段を含み、前記サンプルにおける、前記配列番号3のペプチドの存在は、前記対象が癌を患っていることを示唆前記サンプルは、血液または細胞であり、前記検出手段は、抗体である、キット。
【請求項9】
前記検出手段は、前記サンプル中の配列番号3陽性細胞の存在および/または不存在を検出するように適合されたアッセイで使用されることをさらに含み前記アッセイは、イムノアッセイベースの試験を含む、請求項に記載の使用のためのキット
【請求項10】
前記アッセイがウエスタンブロットの使用を含む、請求項に記載の使用のためのキット。
【請求項11】
癌の診断または予測のバイオマーカーとしての、配列番号3のペプチドの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、癌、特に、癌、特に転移性疾患を治療、予防、または改善するための新規医薬組成物、療法および方法に関する。また、本発明は、癌および転移性疾患のための診断法および予後診断方法、ならびにこれらの状態のためのバイオマーカーにも関する。
【背景技術】
【0002】
癌および悪性腫瘍は、身体の他の部分に侵入または浸潤する、すなわち転移の可能性を有する異常な細胞増殖を伴う疾患群を形成する。2012年には、世界中で約1400万人の新たな癌が発生した。したがって、癌および転移の治療のための改善された診断および治療法を提供する必要がある。
【0003】
アセチルコリンエステラーゼ(AChE)は、様々な形態の異なる発達段階で発現され、これらはすべて同一の酵素活性を有するが、分子組成が非常に異なる。「尾部」(T−AChE−配列番号1)はシナプスにおいて発現され、本発明者らは、C末端から切断することができる2つのペプチドをこれまでに同定しており、1つは「T14」と呼ばれるもの(配列番号3)であり、他方は「T30」(配列番号2)として知られており、両方ともβ−アミロイドの同等の領域に対して強い配列相同性を有する。AChEのC末端ペプチド「T14」は、その非加水分解作用の範囲に関与するAChE分子の顕著な部分であると同定されている。合成14アミノ酸ペプチド類似体(すなわち、「T14」)、およびその後、それが包埋されているより大きく、より安定でより強力なアミノ酸配列(すなわち、「T30」−配列番号3)は、「非コリン作動性」AChEについて報告されたものに匹敵する作用を示すが、T30配列内の不活性残基(すなわち「T15」−配列番号4)は効果がない。
【0004】
T14ペプチドは、α7ニコチン受容体上のアロステリック部位に結合し、それ自体は効果がない。しかしながら、アセチルコリンまたは食餌性コリンのような一次リガンドの存在下では、T14はこれらの主要薬剤によって誘導されるカルシウム流入を増強する。過剰なカルシウムはミトコンドリア内に取り込まれ、酸化的リン酸化を犠牲にし、電子の漏出を引き起こす。その結果、フリーラジカルが形成されて膜を不安定にし、細胞が死滅する。
【発明の概要】
【0005】
本発明者らは、細胞溶解物および7つの癌細胞株(MEC−1、KG1a、H929、MCF−7、MDA−MB231、CLL、およびJNN3)の細胞培養培地中のウエスタンブロッティングを用いて、毒性T14ペプチド、α7ニコチン性受容体およびアセチルコリンエステラーゼタンパク質のレベルを調べた。彼らは、毒性のT14ペプチドのみが癌細胞から放出され、T14濃度は、癌細胞内のT14レベルよりも細胞外で高いことを見出した。次に、本発明者らは、癌細胞株の膜および細胞質画分における既知の転移性マーカーCD44と毒性T14ペプチド、AChEおよびα7ニコチン性受容体との関係を調べた。彼らはCD44が毒性分子T14と有意かつ正の相関があることを観察して驚いた。集合的に、これらのデータは、その生合成および代謝経路を含む毒性T14ペプチドが癌および転移を治療するための良好な標的であり、さらにT14自体が癌転移の強力なバイオマーカーとして作用することを強く示唆する。
【0006】
したがって、本発明の第1の態様において、癌または転移性疾患の治療、改善または予防に用いるための、配列番号3のペプチドの合成および/または活性の阻害剤が提供される。
【0007】
第2の態様では、対象の癌または転移性疾患を治療、改善または予防する方法であって、このような治療を必要とする対象に、配列番号3のペプチドの合成および/または活性の阻害剤の治療上有効な量を投与することを含む方法を提供する。
【0008】
実施例1に記載したように、本発明者らは、細胞溶解物中のウエスタンブロッティング、並びに、7つの癌細胞株(MEC−1、KG1a、H929、MCF−7、MDA−MB231、CLL、およびJJN3)および対照として作用する正常なBリンパ球の細胞培養培地を用いて、毒性T14ペプチド(配列番号3)、ニコチン性アルファ7受容体およびアセチルコリンエステラーゼ(AChE)タンパク質のレベルを検出した。H929、JJN3、CLLおよびMCF−7は移動性が低い癌細胞株であり、Bリンパ球は正常な非癌性細胞であるのに対し、MDA−MB−231、KG1aおよびMEC−1細胞は高度に移動する癌細胞株である。T14、アルファ7受容体およびAChEはすべて癌細胞内で検出された。驚くべきことに、3つのタンパク質はすべて同様の移動性を有し、それらのレベルは互いに正の相関があり、それらが互いに複合体化していることが示唆される。しかしながら、外部の癌細胞(すなわち、細胞培養培地内)では、毒性のT14ペプチドのみが検出された。さらに驚くべきことに、T14レベルは、7つの癌細胞株のうち6つの内部よりも細胞外で高かったことから、T14が細胞から放出されるように産生されることが示唆された。本発明者らはまた、癌細胞の外側のT14のレベルが、癌細胞内のアルファ7受容体レベルと有意に負に相関していることに驚いた。
【0009】
実施例2は、6つの癌細胞株(JJN3、MDA−MB231、MCF−7、KG1a、MEC−1、およびH929)および1つの癌由来細胞株(PC12)の膜およびサイトゾル画分における周知の転移性マーカーCD44と毒性T14ペプチド、AChE、およびアルファ7受容体との関係を示すウエスタンブロッティングの使用を記載する。全ての癌細胞株において、転移性マーカー(CD44)は毒性分子T14と有意かつ正の相関があり、癌細胞膜内および癌細胞のサイトゾル内でこの相関関係が成り立つ。これらの所見は、T14が癌および転移の程度、すなわち腫瘍細胞移動の良好な予測因子であることを強く示唆している。
【0010】
第1または第2の態様に従って治療される癌は、白血病であり得る。例えば、癌は、リンパ球性白血病または慢性リンパ球性白血病(CLL)であり得る。癌は、骨髄性白血病または急性骨髄性白血病であり得る。癌は多発性骨髄腫であり得る。癌は乳癌であり得る。癌は形質細胞腫であり得る。
【0011】
最も好ましくは、T14ペプチドの阻害剤(配列番号3)の合成および/または活性は、転移性疾患または転移の治療、改善または予防に用いるためのものである。
【0012】
アセチルコリンエステラーゼは、アセチルコリンを加水分解するセリンプロテアーゼであり、当業者に周知である。脳に見られるアセチルコリンエステラーゼの主要な形態は、尾部アセチルコリンエステラーゼ(T−AChE)として知られている。ヒト尾部アセチルコリンエステラーゼ(GenBank:AAA68151.1)の一実施形態のタンパク質配列は、614アミノ酸の長さであり、以下のように配列番号1として本明細書に提供される:
【0013】
【化1】
【0014】
配列番号1の最初の31アミノ酸残基が除去され、タンパク質が放出され、それによって583アミノ酸配列が残ることが理解されるであろう。
【0015】
T30のアミノ酸配列(配列番号1の最後の30個のアミノ酸残基に相当する)は、以下のように配列番号2として本明細書に提供される:
【0016】
【化2】
【0017】
毒性のT14ペプチドのアミノ酸配列(配列番号1の末端に向かって位置する14アミノ酸残基に対応し、T30に見出される最後の15アミノ酸を欠く)は、配列番号3として、次のように本明細書に提供される:
【0018】
【化3】
【0019】
T15のアミノ酸配列(配列番号1の最後の15個のアミノ酸残基に対応する)は、以下のように配列番号4として本明細書に提供される:
【0020】
【化4】
【0021】
本発明者らは、毒性のT14ペプチドの阻害が癌または転移の有効な治療のために必要であることを見出した。本発明の阻害剤は、癌の発症または転移の発症および広がりを予防するために使用され得る。例えば、阻害剤は、癌または転移を発症する危険性がある対象(例えば、遺伝的素因又は不都合な環境曝露)に与えることができる。阻害剤はまた、対象における癌の再確立を防止するために、手術、放射線療法または化学療法の後に使用され得る。
【0022】
本発明者らは、毒性T14ペプチドがα7ニコチン受容体上のアロステリック部位に結合することを示したが、それ自体は細胞に影響を及ぼさない。しかし、アセチルコリンまたは食餌性コリンのような一次リガンドの存在下では、T14は、これらの主要薬剤によって誘導された細胞へのカルシウム流入を増強する。過剰なカルシウムはミトコンドリアに取り込まれ、そこで酸化的リン酸化が譲歩され、電子の漏出を引き起こす。その結果、フリーラジカルが形成されて膜を不安定にし、細胞が死滅する。
【0023】
上記の理解に基づいて、本発明者らは、毒性T14ペプチドの合成または生物学的活性を低下させることができる阻害剤を設計することができ、いくつかの生合成および/または代謝手段によってそれらの効果を達成し得る。好ましくは、阻害剤はT14に結合し、それがα7ニコチン受容体に結合するのを防ぐことができる。本発明者らは、アロステリック部位に到達することができた任意のT14ペプチドが受容体との相互作用を維持し、この相互作用が24時間以内により多くの受容体のアップレギュレーションを引き起こし得ること、すなわちT14がそれ自身の標的を増加させることができることを見出した。したがって、アロステリック部位とのT14相互作用の防止が最も好ましい。
【0024】
例えば、そのような阻害剤は、
(a)T14ペプチドとアルファ7受容体上のアロステリック部位との間の相互作用を減少させる、
(b)アルファ7受容体上のアロステリック部位の内因性T14ペプチドと競合する、
(c)その生物活性を低下させるためにT14ペプチドに結合する、
(d)アセチルコリンエステラーゼポリペプチドの翻訳後開裂を減少させてT14ペプチドを生成する、または
(e)アルファ7受容体上のアロステリック部位へのT14転座を阻害する、こととしてもよい。
【0025】
本発明の好ましい第1の実施形態において、阻害剤は、T14の生化学的および/または代謝活性、したがってT14の毒性を対象の細胞において低下させるために、T14ペプチド(例えば、上記の(a)〜(c))と直接相互作用することができる。好ましくは、阻害剤は、アルファ7受容体上のアロステリック部位とのT14相互作用の減少をもたらす。
【0026】
好ましい阻害剤は、小分子阻害剤を含む。このような阻害剤は、小分子ライブラリーのハイスループットスクリーニングの一部として同定することができる。例えば、本発明の第5の態様によるスクリーニング方法(下記参照)は、癌または転移を処置するために使用され得るそのような阻害剤を同定する適切な手段を表す。
【0027】
好ましい実施形態では、阻害剤は式(I)の化合物:
【0028】
【化5】
【0029】
ここで、
は−NR10または−OHであり、
【0030】
【化6】
【0031】
は−HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
【0032】
【化7】
【0033】
は−HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
【0034】
【化8】
【0035】
は−HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
は−HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルまたは
【0036】
【化9】
【0037】
は−NR10、−OH、または
【0038】
【化10】
【0039】
前記または各RおよびR10は独立して−HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
11は−NH、−OH、またはアリール基であり、
前記または各mは独立して0〜5の間であり、
各nは独立して0〜10の間である、またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物、互変異性体もしくは多形体を含む。
【0040】
「塩」という用語は、その生物学的特性を保持し、毒性でないかまたは薬学的使用のために望ましくない本明細書で提供される化合物の任意の塩を意味することが理解されよう。そのような塩は、当該技術分野において周知の種々の有機および無機対イオンから誘導され得る。このような塩としては、限定されるものではないが、(1)有機酸または無機酸を有する酸付加塩であって、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、プロピオン酸、ヘキサン酸、シクロペンチルプロピオン酸、グリコール酸、グルタル酸、ピルビン酸、乳酸、マロン酸、コハク酸、ソルビン酸、アスコルビン酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、3−(4−ヒドロキシベンゾイル)安息香酸、ピクリン酸、ケイ皮酸、マンデル酸、フタル酸、ラウリン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、1,2−エタン−ジスルホン酸、2−ヒドロキシエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、4−クロロベンゼンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸、4−トルエンスルホン酸、樟脳、樟脳スルホン酸、4−メチルビシクロ[2.2.2]オクト−2−エン−1−カルボン酸、グルコヘプトン酸、3−フェニルプロピオン酸、トリメチル酢酸、tert−ブチル酢酸、ラウリル硫酸、グルコン酸、安息香酸、グルタミン酸、ヒドロキシナフトエ酸、サリチル酸、ステアリン酸、シクロヘキシルスルファミン酸、キナ酸、ムコン酸などの酸;または(2)親化合物中に酸性プロトンが存在するときに形成される塩基付加塩であって、(a)金属イオン、例えばアルカリ金属イオン、アルカリ土類イオンまたはアルミニウムイオン、もしくは、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、リチウム、亜鉛および水酸化バリウム、アンモニアのような、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸化物で置換されているか、または、(b)有機塩基、例えば、脂肪族、脂環式、もしくは、芳香族有機アミン、例えばアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ピコリン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、リジン、アルギニン、オルニチン、コリン、N、N’−ジベンジルエチレン−ジアミン、クロロプロカイン、ジエタノールアミン、プロカイン、N−ベンジルフェネチルアミン、N−メチルグルカミンピペラジン、トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等と配位されているものが挙げられる。
【0041】
塩はさらに、限定ではなく例として、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、テトラアルキルアンモニウムなどを含むことができ、化合物が塩基性官能基を含む場合、非毒性の有機酸または無機酸の塩、例えば塩酸塩および臭化水素酸塩のようなハロゲン化水素、硫酸塩、リン酸塩、スルファミン酸塩、硝酸塩、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、トリクロロアセテート、プロピオネート、ヘキサノエート、シクロペンチルプロピオネート、グリコラート、グルタレート、ピルビン酸塩、乳酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、ソルビン酸塩、アスコルビン酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、安息香酸塩、3−(4−ヒドロキシベンゾイル)ベンゾエート、ピクレート、シンナメート、マンデル酸塩、フタル酸塩、ラウリン酸塩、メタンスルホン酸塩(メシル酸塩)、エタンスルホン酸塩、1,2−エタン−ジスルホン酸塩、2−ヒドロキシエタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホネート(ベシレート)、4−クロロベンゼンスルホネート、2−ナフタレンスルホネート、4−トルエンスルホン酸塩、樟脳酸塩、ショウノウスルホン酸塩、4−メチルビシクロ[2.2.2]オクト−2−エン−1−カルボキシレート、グルコヘプタン酸、3−フェニルプロピオン酸、トリメチル酢酸、tert−ブチルアセテート、ラウリル硫酸塩、グルコン酸塩、安息香酸塩、グルタミン酸塩、ヒドロキシナフトエ酸塩、サリチル酸塩、ステアリン酸塩、シクロヘキシルスルファミン酸塩、キネート、ムコン酸塩等を含む。
【0042】
用語「溶媒和物」は、非共有結合分子間力によって結合された化学量論的または非化学量論的量の溶媒をさらに含む、本明細書で提供される化合物またはその塩を指すことが理解されよう。溶媒が水である場合、溶媒和物は水和物である。
【0043】
アリール基は、芳香族環に由来する置換基を指すことが理解されよう。アリール基はC6−C12アリール基であってもよい。好ましくは、アリール基はフェニル、ビフェニルまたはナフチルである。
【0044】
より好ましくは、化合物は、式(Ia):
【0045】
【化11】
【0046】
は−OHであってもよい。しかし、好ましくは、Rは−NR10であり、より好ましくはRは−NRHであり、最も好ましくはRは−NHである。
【0047】
好ましくは、Rは、
【0048】
【化12】
【0049】
nは好ましくは1〜5の間である。従って、nは1、2、3、4、または5であり得、最も好ましくはnは1である。
【0050】
実施形態では、Rは、
【0051】
【化13】
【0052】
そのとき、mは、0、1、2、3、4、または5であり得る。好ましくは、mは1である。好ましくは、Xはパラ位にある。
【0053】
好ましい実施形態では、Rは、
【0054】
【化14】
【0055】
好ましくは、実施形態では、Rは、
【0056】
【化15】
【0057】
好ましい実施形態では、Rは、
【0058】
【化16】
【0059】
もっとも好ましい実施形態では、Rは、
【0060】
【化17】
【0061】
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基またはペンチル基であってもよいことが理解されよう。好ましくは、Rはメチルである。しかしながら、より好ましい実施形態では、Rは−Hである。
【0062】
一実施形態では、Rは、
【0063】
【化18】
【0064】
nは、好ましくは1〜5の間である。したがって、nは、1、2、3、4、または5であり、好ましくはnは1である。
【0065】
実施形態では、Rは、
【0066】
【化19】
【0067】
このとき、nは、好ましくは1〜7の間であり、より好ましくは2〜6の間である。
【0068】
したがって、nは、2、3、4、5、または6であり、好ましくは、nは3または4である。
【0069】
一実施形態では、Rは、好ましくは、
【0070】
【化20】
【0071】
より好ましくは、Rは、
【0072】
【化21】
【0073】
実施形態において、Rは、
【0074】
【化22】
【0075】
そのとき、mは、0、1、2、3、4、または5であり得る。好ましくは、mは1である。好ましくは、Xはパラ位にある。
【0076】
好ましくは、Rは、
【0077】
【化23】
【0078】
より好ましくは、Rは、
【0079】
【化24】
【0080】
好ましくは、実施形態において、Rは、
【0081】
【化25】
【0082】
そのとき、RまたはR10の少なくとも1つが−Hであり、最も好ましくは、RまたはR10の両方が−Hである。
【0083】
したがって、Rは、好ましくは、
【0084】
【化26】
【0085】
より好ましくは、Rは、
【0086】
【化27】
【0087】
最も好ましくは、Rは、
【0088】
【化28】
【0089】
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基またはペンチル基であってもよいことが理解されよう。好ましくは、Rはメチルである。しかしながら、より好ましい実施形態では、Rは−Hである。
【0090】
では、
【0091】
【化29】
【0092】
nは、1〜5の間である。したがって、nは、1、2、3、4、または5であり、好ましくは、nは1である。
【0093】
好ましくは、Rは、
【0094】
【化30】
【0095】
実施形態では、Rは、
【0096】
【化31】
【0097】
そのとき、mは、0、1、2、3、4、または5であり得る。好ましくは、mは0である。より好ましくは、mは1である。好ましくは、Xはパラ位にある。
【0098】
好ましい実施形態では、Rは、
【0099】
【化32】
【0100】
好ましくは、実施形態では、Rは、
【0101】
【化33】
【0102】
そのとき、RまたはR10の少なくとも1つが−Hであり、最も好ましくは、RまたはR10の両方が−Hである。
【0103】
好ましくは、実施形態では、Rは、
【0104】
【化34】
【0105】
そのとき、R11はアリールであり、最も好ましくはフェニルである。
【0106】
好ましい実施形態では、Rは、
【0107】
【化35】
【0108】
最も好ましい実施形態では、Rは、
【0109】
【化36】
【0110】
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基またはペンチル基であってもよいことが理解されよう。好ましくは、Rはメチルである。しかしながら、より好ましい実施形態では、Rは−Hである。
【0111】
1つの好ましい実施形態では、Rは−Hである。しかしながら、より好ましい実施形態では、Rは、
【0112】
【化37】
【0113】
好ましい実施形態では、阻害剤は、式(I)の化合物を含み、
ここで、
は、
【0114】
【化38】
【0115】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
は、
【0116】
【化39】
【0117】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
は、
【0118】
【化40】
【0119】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルである。
【0120】
好ましくは、RはHであり、RはHであり、RはHである。
【0121】
より好ましい実施形態では、阻害剤は、式(I)の化合物を含み、
ここで、
は、
【0122】
【化41】
【0123】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
は、
【0124】
【化42】
【0125】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、または
は、
【0126】
【化43】
【0127】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルである。
【0128】
好ましくは、阻害剤は、式(Ia)の化合物を含む。好ましくは、RはHであり、RはHであり、かつRはHである。
【0129】
好ましくは、Rは−OH、およびRはHである。より好ましくは、RはNHであり、Rは、
【0130】
【化44】
【0131】
代替的に、より好ましい実施形態では、阻害剤は、式(I)の化合物を含み、
ここで、
は、
【0132】
【化45】
【0133】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
は、
【0134】
【化46】
【0135】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、または、
は、
【0136】
【化47】
【0137】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルである。
【0138】
好ましくは、阻害剤は、式(Ia)の化合物を含む。好ましくは、RはHであり、RはHであり、かつRはHである。
【0139】
好ましくは、Rは−OHであり、RはHである。より好ましくは、RはNHであり、Rは、
【0140】
【化48】
【0141】
さらにより好ましい実施形態では、阻害剤は、式(I)の化合物を含み、
ここで、
は、
【0142】
【化49】
【0143】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
は、
【0144】
【化50】
【0145】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
は、
【0146】
【化51】
【0147】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルである。
【0148】
好ましくは、RはHであり、RはHであり、かつ、RはHである。
【0149】
より好ましい実施形態では、阻害剤は、式(I)の化合物を含み、
ここで、
は、
【0150】
【化52】
【0151】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
は、
【0152】
【化53】
【0153】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
は、
【0154】
【化54】
【0155】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルである。
【0156】
好ましくは、阻害剤は、式(Ia)の化合物を含む。好ましくは、RはHであり、RはHであり、かつRはHである。
【0157】
好ましくは、Rは−OH、かつRはHである。より好ましくは、RはNHであり、Rは、
【0158】
【化55】
【0159】
代替的に、より好ましい実施形態では、阻害剤は、式(I)の化合物を含み、
ここで、
は、
【0160】
【化56】
【0161】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、
は、
【0162】
【化57】
【0163】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルであり、または
は、
【0164】
【化58】
【0165】
は、HまたはC1−5直鎖状または分岐状アルキルまたはアルケニルである。
【0166】
好ましくは、阻害剤は、式(Ia)の化合物を含む。好ましくは、RはHであり、RはHであり、かつRはHである。
【0167】
好ましくは、Rは−OH、かつRはHである。より好ましくは、RはNHであり、Rは、
【0168】
【化59】
【0169】
好ましくは、阻害剤は、式(101)または(103)の化合物を含む。
【0170】
【化60】
【0171】
より好ましくは、阻害剤は、式(101a)または(103a)の化合物を含む。
【0172】
【化61】
【0173】
式(101a)および(103a)の化合物は、それぞれ実施例で論じられる化合物Tri02およびTri04に対応することが理解されるであろう。
【0174】
したがって、さらなる態様において、好ましくは阻害剤が式(101a)または(103a)である、癌または転移性疾患の治療、改善または予防に用いるための、本明細書で定義される阻害剤が提供される。
【0175】
1つの好ましい実施形態において、阻害剤は、抗体またはその抗原結合フラグメント、すなわちT14中和抗体を含む。抗体またはその抗原結合フラグメントは、好ましくは、T14相互作用をアルファ7受容体上のアロステリック部位でブロックする。好ましくは、抗体はT14に結合し、それにより受容体に結合して毒性を引き起こすことができない複合体を形成する。
【0176】
抗体またはその抗原結合フラグメントは、ポリクローナルまたはモノクローナルであり得る。抗体またはその抗原結合フラグメントは、ウサギ、マウスまたはラットにおいて生成され得る。
【0177】
好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号3に特異的に結合する。好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号3のC末端の1つまたは複数のアミノ酸に特異的に結合する。好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号5の1つまたは複数のアミノ酸(すなわち、配列番号3のC末端アミノ酸番号7〜14であるSYMVHWK)に特異的に結合する。好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは、エピトープのC末端リジン(K)残基に特異的に結合する。
【0178】
本発明者らは、驚くべきことに、配列番号6(すなわち、配列番号3のC末端アミノ酸番号10〜14)として本明細書に記載されている配列番号3のC末端アミノ酸配列VHWKが、抗体またはその抗原結合フラグメントのためのエピトープとして作用することを観察した。したがって、より好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号6の1つまたは複数のアミノ酸に特異的に結合する。最も好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号6に特異的に結合する。したがって、抗体が結合するエピトープは、配列番号6を含むか、または、それからなることが理解される。
【0179】
T14ペプチド内のVHWKエピトープ(配列番号6)の発見に基づいて、本発明者らは、これらの配列が有用な抗体の産生のための抗原として使用できると考えている。実施例に記載されるように、T14ペプチド(配列番号3)は、宿主における免疫応答を刺激する担体タンパク質として作用するキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)にシステイン架橋された。T14に架橋されたKLHタンパク質は、本明細書では配列番号7、すなわちCAEFHRWSSYMVHWK(Cは、KLHをT14ペプチドのN末端のAに連結するために添加された)と称される。
【0180】
好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは配列番号2に結合しない。好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは配列番号4に結合しない。
【0181】
ポリクローナル抗体は、動物に抗原を注入することによってポリクローナル血清として産生され得る。好ましいポリクローナル抗体は、当該分野で公知の技術を用いて動物(例えば、ウサギ)に抗原(例えば、T14またはそのC末端を含むそのフラグメント)を接種することによって惹起され得る。例えば、抗体またはその抗原結合フラグメントは、宿主動物を配列番号3で免疫化し、次いで抗体またはその抗原結合フラグメントを回収することによって得ることができる。宿主動物はウサギであることが最も好ましい。
【0182】
別の好ましい実施形態では、阻害剤は、モノクローナル抗体またはその抗原結合フラグメントを含む。好ましいモノクローナル抗体は、抗原としてT14またはそのフラグメントを使用するハイブリドーマ技術を用いて惹起され得る。好ましくは、本発明の抗体はヒト抗体である。本明細書中で使用される場合、用語「ヒト抗体」は、配列番号3に対して免疫特異性を示す特定のヒト抗体において見出されるものと実質的に同じ重鎖および軽鎖CDRアミノ酸配列を含む抗体、例えばモノクローナル抗体を意味し得る。重鎖または軽鎖のCDRと実質的に同一であるアミノ酸配列は、参照配列と比較して相当量の配列同一性を示す。そのような同一性は、特定のヒト抗体のアミノ酸配列を表すものとして決定的に知られているかまたは認識可能である。実質的に同じ重鎖および軽鎖CDRアミノ酸配列は、例えばアミノ酸のわずかな修飾または保存的置換を有することができる。そのようなヒト抗体は、配列番号3に選択的に結合するその機能を維持する。
【0183】
従来のハイブリドーマ技術を用いて抗体を産生することができる。モノクローナル抗体を生成するために使用される抗原は、T14タンパク質全体またはそのフラグメントであり得る。抗体を産生するための好ましいフラグメントはまた、上記のペプチド、特にSYMVHWK(配列番号5)またはVHWK(配列番号6)であってもよい。抗体は、γ免疫グロブリン(IgG)であることが好ましい。
【0184】
本発明による別の好ましい阻害剤は、内因性T14と競合し、それによりその活性を低下させるT14ペプチドの不活性ペプチドフラグメントである。例えば、アルファ7受容体上のアロステリック部位に結合せず、アルファ7受容体上のアロステリック部位と相互作用するT14の能力を阻害するT14のトランケーション突然変異体も、本発明の阻害剤として使用することができる。
【0185】
別の実施形態において、阻害剤は、T14ペプチドを形成するためのアセチルコリンエステラーゼ酵素の翻訳後切断、すなわち上記(d)を防止または低減し得る。例えば、本発明による阻害剤は、アセチルコリンエステラーゼポリペプチドのT14への酵素的切断をブロックまたは破壊するように構成された遺伝子サイレンシング分子であってもよい。
【0186】
「遺伝子サイレンシング分子」という用語は、T14ペプチドの発現を妨害する任意の分子を意味し得る。そのような分子には、siNA、siRNA、miRNA、リボザイムおよびアンチセンス分子を含むRNAi分子が含まれるが、これに限定されない。
【0187】
上述のように、アセチルコリンエステラーゼをコードする遺伝子は、発現され、配列番号1として示されるタンパク質に翻訳される。配列番号1の翻訳後修飾は、プロテアーゼによる切断を含み、T14(配列番号3)を生成することができる。したがって、好ましい実施形態では、阻害剤は、T30からT15(配列番号4)を切断してT14を生成することに関与するプロテアーゼの発現を低減または防止する遺伝子サイレンシング分子を含む。
【0188】
別の実施形態において、阻害剤は、アルファ7受容体へのT14転座を阻害し得る(すなわち、上記(e))。
【0189】
本発明の阻害剤は、癌または転移の治療、改善または予防のための単剤療法(すなわち、T14阻害剤単独の使用)として使用することができる医薬に用いることができることが理解されよう。あるいは、T14阻害剤は、放射線療法もしくは化学療法、または既知の抗癌剤(例えば、ラパチニブ)などの癌または転移の治療、改善または予防のための既知の療法の補助として、またはそれと併用して使用することができる。
【0190】
本発明による阻害剤は、特に、組成物が使用される方法に応じて、多数の異なる形態を有する組成物中で組み合わせることができる。したがって、例えば、組成物は、粉末、錠剤、カプセル、液体、軟膏、クリーム、ゲル、ヒドロゲル、エアロゾル、スプレー、ミセル溶液、経皮パッチ、リポソーム懸濁液の形態、または治療を必要とするヒトまたは動物に投与することができる他の適切な形態であり得る。本発明による薬剤ビヒクルは、それが与えられる対象に十分に耐容され、好ましくは、例えば、脳腫瘍を治療するときに、血液脳関門を越えて標的部位への阻害剤の送達を可能にするものでなければならないことが理解されよう。
【0191】
本発明による阻害剤はまた、遅効性または遅延放出性の装置内に組み込むこともできる。このようなデバイスは、例えば、皮膚の上または下に挿入することができ、薬剤は、数週間または数ヶ月にわたって放出され得る。装置は、少なくとも治療部位に隣接して配置されてもよい。このような装置は、本発明により使用される阻害剤による長期治療が必要であり、頻繁な投与(例えば、少なくとも毎日の注射)を通常必要とする場合に特に有利であり得る。
【0192】
好ましい実施形態では、本発明による医薬は、血流への注射によって、または治療を必要とする部位へ直接的に、対象に投与することができる。例えば、薬物は、血流への注射によって投与され得る。注射は、静脈内(ボーラスまたは輸液)または皮下(ボーラスまたは輸液)または皮内(ボーラスまたは輸液)であり得る。
【0193】
必要とされる阻害剤の量は、その生物学的活性および生物学的利用能によって決定され、これは、投与様式、阻害剤の物理化学的特性、および単独療法としてまたは併用療法として使用されるかどうかに依存することが理解されるであろう。投与頻度はまた、治療される対象内の阻害剤の半減期によって影響される。投与されるべき最適用量は、当業者によって決定され得、そして使用される特定の阻害剤、医薬組成物の強度、投与様式、および癌または転移の進展によって変化するであろう。治療される特定の対象に依存するさらなる因子は、対象の年齢、体重、性別、食事および投与時間を含め、投与量を調整する必要が生じる。
【0194】
一般に、体重1kgあたり0.001μg〜10mg、または、体重1kgあたり0.01μg〜1mgの、本発明による阻害剤の日用量は、どの阻害剤が使用されるかに依存して、癌または転移を治療、改善または予防するために使用され得る。
【0195】
阻害剤は、癌の発症前、発症中または発症後に投与することができる。
1日投与量は、単回投与(例えば、1日1回の注射または鼻スプレーの吸入)として与えられ得る。あるいは、阻害剤は、1日の間に2回以上投与する必要があり得る。一例として、阻害剤は、0.07μg〜700mgの間の1日用量(すなわち、体重70kgを想定)の2つ(または、治療される癌または転移の重症度に応じてそれより多く)として投与され得る。治療を受けている患者は、起床時には第1の用量を、その後は夕方(2回投与の場合)またはその後3または4時間間隔で第2の用量をとることができる。あるいは、徐放デバイスを使用して、反復投与を投与する必要なく、本発明による阻害剤の最適用量を患者に提供することができる。
【0196】
製薬業界で従来使用されているもの(例えば、インビボ実験、臨床試験など)のような既知の手順を用いて、本発明による阻害剤の特定の製剤および正確な治療レジメン(例えば、1日用量の薬剤および投与の頻度)を形成することができる。本発明者らは、それらが、本発明の阻害剤の使用に基づいて、抗癌治療組成物を示唆する最初のものであると考えている。
【0197】
したがって、本発明の第3の態様では、第1の態様に記載の阻害剤の治療上有効な量および場合により薬学的に許容されるビヒクルを含む、抗癌または抗転移性医薬組成物が提供される。
【0198】
本発明はまた、第4の態様において、第3の態様による抗癌または抗転移性医薬組成物の製造方法であって、第1の態様による治療上有効な量の阻害剤と、薬学的に許容されるビヒクルを組み合わせることを含む、方法を提供する。
【0199】
第1の態様の阻害剤は、上記のように、配列番号3のペプチドの合成および/または活性を阻害する。
【0200】
「対象」は、脊椎動物、哺乳動物、または家畜であり得る。したがって、本発明による医薬は、任意の哺乳動物、例えば家畜(例えば、ウマ)、ペットを治療するために使用されてもよく、または他の獣医学の用途で使用されてもよい。しかしながら、最も好ましくは、対象はヒトである。
【0201】
阻害剤の「治療上有効な量」は、対象に投与された場合に、癌または転移を処置するために、または所望の効果を生じるのに必要な活性剤の量である任意の量である。阻害剤は、固形腫瘍または転移性腫瘍の治療のためのアジュバント、例えば化学療法または放射線療法で使用することができる。これは、化学療法および/または放射線療法のより低い用量および曝露時間が必要であることを意味する。
【0202】
例えば、使用される阻害剤の治療上有効な量は、約0.001mg〜約800mg、好ましくは約0.01mg〜約500mgであり得る。
【0203】
本明細書で言及する「薬学的に許容されるビヒクル」は、医薬組成物を製剤化するのに有用であることが当業者に知られている任意の既知の化合物または既知の化合物の組み合わせである。
【0204】
一実施形態では、薬学的に許容されるビヒクルは固体であってもよく、組成物は粉末または錠剤の形態であってもよい。しかし、医薬ビヒクルは液体であってもよく、医薬組成物は溶液の形態である。滅菌溶液または懸濁液である液体医薬組成物は、例えば、筋肉内、髄腔内、硬膜外、腹腔内、静脈内および特に皮下注射によって利用することができる。
【0205】
本発明の阻害剤および組成物は、他の溶質または懸濁剤(例えば、溶液を等張にするのに十分な生理食塩水またはブドウ糖)、胆汁酸塩、アカシア、ゼラチン、モノオレイン酸ソルビタン、ポリソルベート80(ソルビトールのオレイン酸エステルおよびそのエチレンオキシドと共重合されたその無水物)などを含有する滅菌溶液または懸濁液の形態で経口投与することができる。本発明に従って使用される阻害剤は、液体または固体の組成物の形態で経口投与することもできる。経口投与に適した組成物には、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、錠剤および散剤などの固体形態、および液剤、シロップ剤、エリキシル剤および懸濁剤などの液体形態が含まれる。非経口投与に有用な形態には、滅菌溶液、エマルジョンおよび懸濁液が含まれる。
【0206】
実施例2のCD44データによって証明されるように、T14が癌、特に転移性疾患において果たしている驚くべき役割についての知識は、試験化合物が、癌または転移を治療、予防、または改善のための推定阻害剤であるかどうかを同定するためのスクリーニングを開発することを可能にした。
【0207】
したがって、本発明の第5の態様によれば、候補化合物をスクリーニングして、化合物が癌または転移性疾患の治療、予防または改善に有効であるかどうかを試験する方法が提供され、
(i)生物システムに前記候補化合物を暴露することと、
(ii)前記生物システムにおける、配列番号3のT14ペプチドの濃度、発現、または活性を検出することと、
(iii)前記化合物で処置されていない対照生物システムでみられる濃度、発現、または活性と、前記化合物で処置された前記生物システムにおけるT14ペプチドの濃度、発現、活性とを比較することを含み、
癌または転移性疾患を治療、予防、または改善する有効性を有する化合物が、対照に対して、T14ペプチドの濃度、発現、または活性を低下させる、方法が提供される。
【0208】
本発明の第5の態様による方法は、化合物が実際に癌または転移を引き起こすか否かを試験するために使用できるように適合され得ることが理解されるであろう。
【0209】
したがって、第6の態様によれば、化合物が癌を引き起こすか否かを試験するための化合物をスクリーニングする方法であって、
(i)生物システムに前記候補化合物を暴露することと、
(ii)前記生物システムにおける、配列番号3のT14ペプチドの濃度、発現、または活性を検出することと、
(iii)前記化合物で処置されていない対照生物システムでみられるT14ペプチドの濃度、発現、または活性と、前記化合物で処置された前記生物システムにおけるT14ペプチドの濃度、発現、または活性とを比較することを含み、
発癌性であるまたは転移を増進させる化合物が、対照に対して、T14ペプチドの濃度、発現、活性を増加させる、方法が提供される。
【0210】
本発明のスクリーニング方法またはアッセイは、T14の発現および/または活性の程度が癌および転移の発達と密接に関連しているという本発明者の認識に基づく。本発明の第5の態様のスクリーニング方法は、本発明の第1の態様に従って使用される抗癌剤または抗転移剤として使用され得る化合物を同定するための化合物のライブラリーをスクリーニングするのに特に有用である。本発明の第6の態様は、発癌性であり避けるべき化合物を同定するために使用することができる。したがって、本発明の第6の態様によるスクリーニングは、環境モニタリング(例えば、工場からの流出液の試験)または毒性試験(例えば、推定医薬品、化粧品、食料品等の安全性の試験)に使用することができる。
【0211】
「生物システム」という用語は、化合物が生理環境中のT14ペプチドの濃度、発現または活性に及ぼす影響についての洞察を提供するために当業者によって理解される任意の実験系を意味することができる。システムは、(a)インビボでの試験を実施する際の実験的試験対象、(b)試験対照由来の生物サンプル(例えば:血液または血液画分(例えば、血清または血漿)、リンパまたは細胞/生検サンプル)、(c)細胞株モデル(例えば、T14ペプチドを天然に発現する細胞またはT14を発現するように操作された細胞)、または(d)T14またはその遺伝子を含み、T14ペプチドの濃度、発現、または活性を測定することができるように生理環境を刺激するインビトロシステムを含む。
【0212】
スクリーニングは、好ましくは、生物学的細胞またはその溶解物をアッセイする。スクリーニングが細胞のアッセイを含む場合、方法がインビボベースの試験であるときは、それらは実験動物(例えば、マウスまたはラット)内に含まれ得る。あるいは、細胞は、組織サンプル中に存在してもよく(エクスビボベースの試験について)、または細胞を培養で増殖させてもよい。このような細胞は、機能的(すなわち、毒性)T14を発現するか、または発現するように誘導され得ることが理解される。このような細胞が発現ベクターで形質転換されていれば、T14を産生する傾向が自然にない細胞を使用することも可能である。そのような細胞は、本発明の第5または第6の態様による使用のための好ましい試験細胞である。これは、動物細胞または原核細胞であっても、ヒトT14ペプチドを発現するように形質転換され得るためであり、したがって、ヒト治療における使用のための候補薬物の有効性を試験するための良好な細胞モデルを示す。
【0213】
本発明のスクリーニング方法に従って使用される生物学的細胞は、対象、特に癌の異種移植モデル(例えば、マウス異種移植片)から誘導されることが最も好ましい。
【0214】
本発明のスクリーニング方法による「T14ペプチドの濃度、発現または活性の検出」に関して、「活性」という用語は、アルファ7受容体上のアロステリック部位とのT14相互作用の検出またはエンドポイントの生理学的効果の測定を意味し得る。「発現」という用語は、細胞の任意の区画における(例えば、サイトゾル、小胞体またはゴルジ装置における)T14タンパク質の検出を意味し得る。
【0215】
生物システムにおけるT14の発現は、ウエスタンブロット、免疫沈降(IP)またはco−IP、または免疫組織化学によって検出することができる。
【0216】
スクリーニング方法はまた、T14ペプチドを含む細胞抽出物の使用に基づいてもよい。そのような抽出物は、好ましくは、上記の細胞に由来する。
【0217】
T14ペプチドの濃度、発現または活性は、多くの従来技術を用いて測定することができる。試験はイムノアッセイベースの試験であってもよい。例えば、サンプル中のT14に対する化合物の結合を評価するために、標識された抗体をイムノアッセイに使用することができる。T14ペプチドを単離し、それに結合した標識の量を検出することができる。結合した標識の減少(対照と比較して)は、試験化合物がT14への結合のための標識と競合し、それがまた、推定上の抗癌剤または抗転移剤であることを示唆するであろう。あるいは、T14ペプチド活性を測定する機能的活性を使用してもよい。
【0218】
さらに、分子生物学技術を用いて、T14ペプチドをスクリーニングで検出することができる。例えば、cDNAは、試験された細胞または対象から抽出されたmRNAおよび定量的ポリメラーゼ連鎖反応で使用される試験配列を増幅してcDNAから増幅するように設計されたプライマーから生成され得る。対象(例えば、動物モデルまたはヒトT14を発現するように操作された動物モデル)を使用する場合、試験化合物を対象に所定の時間投与し、次いでT14ペプチドの濃度、発現、または活性をアッセイするためのサンプルを対象から採取する。サンプルは、例えば、血液または生検組織であり得る。
【0219】
実施例で考察したように、本発明者らは、癌細胞外(すなわち、細胞培養培地内)で毒性T14ペプチドが容易に検出可能であり、一方、AChEおよびアルファ7ニコチン性受容体は存在しなかったことを明らかに示した。さらに、本発明者らは、転移性マーカー(CD44)と毒性分子T14ペプチドとの間に強い相関があることを実証した。この相関は、癌細胞膜内および癌細胞のサイトゾル内の両方に当てはまる。したがって、本発明者らは、T14が、癌それ自体についての、特に転移についての頑強なバイオマーカーであると考える。
【0220】
したがって、本発明の第7の態様によれば、癌または転移性疾患の診断または予知バイオマーカーとしての、配列番号3のペプチドまたはそのフラグメントもしくは変異体の使用が提供される。
【0221】
最も好ましくは、本発明は、転移性疾患の診断または予測のバイオマーカーとしての、配列番号3のペプチドまたはそのフラグメントもしくは変異体の使用を提供する。
【0222】
第8の態様によれば、癌または転移性疾患に罹患しているか、もしくはこれらの傾向を有するか個体を診断するための方法、または個体の状態の予測を提供するための方法が提供され、方法は、個体から得られたサンプルにおける、配列番号3のペプチド、またはフラグメントもしくはその変異体の存在を検出することを含み、配列番号3のペプチド、またはフラグメントもしくはその変異体の存在は、個体が癌または転移性疾患を患っている、またはこれらの傾向がある、または、個体の状態がネガティブな予測であることを意味する。
【0223】
本発明の第9の態様によれば、癌または転移性疾患に罹患しているもしくはこれらの傾向がある対象診断するための、または対象の状態の予測を提供するためのキットが提供され、キットは試験対象から得たサンプルに存在する、配列番号3のペプチド、またはフラグメントもしくはその変異体の濃度を測定するための検出手段を含み、サンプルにおける、配列番号3のペプチド、またはフラグメントもしくはその変異体の存在は、対象が癌もしくは転移性疾患を患っている、またはこれらの傾向があることを示唆する。
【0224】
有利には、本発明の使用、方法およびキットは、癌もしくは転移性疾患に罹患しているか、または、これらの傾向、最も好ましくは転移の傾向がある個体の診断または予測を可能にする。本発明者らは、毒性のT14ペプチドが癌または転移性疾患を患っている個体を同定するための頑強なバイオマーカーであることを見出した。したがって、本発明の使用、方法およびキットに従って、癌もしくは転移性疾患と診断されたか、またはその素因を有するか、またはネガティブな予測を有する個体は、癌または転移性疾患の発症を予防するために早期治療処置の恩恵を受けることができる。
【0225】
個体は、脊椎動物、哺乳動物、または家畜であってもよい。しかし、最も好ましくは、個体はヒトである。個体は子供でも大人でもよい。好ましくは、方法はインビトロで実施される。
【0226】
好ましくは、試料は生物学的サンプルを含む。サンプルは、タンパク質が得られる個体から得ることができる任意の物質であり得る。さらに、サンプルは、血液、血漿、血清、脊髄液、尿、汗、唾液、涙、胸部吸引液、前立腺液、精液、膣液、糞便、子宮頸部掻爬、細胞、羊水、眼内液、粘液、息切れの水分、動物組織、細胞溶解物、腫瘍組織、毛髪、皮膚、頬側掻爬、リンパ、間質液、爪、骨髄、軟骨、プリオン、骨粉、イヤーワックス、またはそれらの組み合わせであり得る。
【0227】
サンプルは、血液、尿、組織などを含むことができる。最も好ましくは、サンプルは、血液サンプルを含む。血液は、静脈血または動脈血であり得る。
【0228】
キットは、抽出されたサンプルを受け取るためのサンプル収集容器を含むことができる。血液サンプルはすぐにT14レベルについてアッセイすることができる。あるいは、血液サンプルは、T14アッセイが実施されるまで、例えば冷蔵庫などの低温でまたは凍結でも保存され得る。T14の検出は全血に対して行うことができる。しかしながら、好ましくは、血液サンプルは血清を含む。好ましくは、血液サンプルは血漿を含む。
【0229】
T14アッセイを行う前に、血液をさらに処理してもよい。例えば、クエン酸塩(クエン酸ナトリウムなど)、ヒルジン、ヘパリン、PPACK、フッ化ナトリウムなどの抗凝固剤を添加してもよい。従って、血液サンプルが凝固するのを防止するために、サンプル採取容器は抗凝固剤を含むことができる。あるいは、血液サンプルを遠心分離または濾過して、血漿または血清画分を調製することができ、これを分析に使用することができる。したがって、T14は、血漿または血清サンプル中で分析またはアッセイされることが好ましい。T14濃度は、個体から採取した血清サンプルまたは血漿サンプルからインビトロで測定することが好ましい。
【0230】
好ましくは、キットまたは方法は、サンプル中のT14陽性細胞(すなわち、配列番号3を含む細胞)の存在または非存在を同定するため、またはサンプル中のその濃度を測定するために使用される。検出手段は、サンプル中のT14陽性細胞の存在および/または非存在を検出するように適合されたアッセイを含み得る。キットまたは方法は、アッセイを比較することができる陽性対照および/または陰性対照の使用を含み得る。例えば、キットは、好ましくは、癌または転移性疾患に罹患している(すなわち、陽性対照)個体由来のサンプル中のT14陽性細胞の濃度についての参照、および/または癌または転移性疾患に罹患していない(すなわち、陰性対照)個体由来のサンプル中のT14陰性細胞の濃度についての参照を含む。
【0231】
T14ペプチド(配列番号3)は、当業者に公知の多くの方法によってアッセイすることができる。例えば、好ましくは、イムノアッセイを用いてT14ペプチドレベルを測定することができる。しかし、非免疫ベースのアッセイ、例えばT14ペプチド分子のリガンドと親和性を有する化合物を標識し、次いでその標識についてアッセイすることができることは理解されよう。
【0232】
T14ペプチドはまた、ウエスタンブロット分析で決定することもできる。したがって、イムノアッセイおよびウエスタンブロット分析を用いて、T14ペプチドの総タンパク質レベルを決定することができる。T14ペプチド濃度はまた、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、蛍光定量アッセイ、化学発光アッセイ、またはラジオイムノアッセイ分析によっても検出され得る。
【0233】
キットは、検出され得る標識をさらに含み得る。用語「標識」は、検出手段またはその断片に結合することができる部分を意味し得る。部分は、例えば、治療または診断処置に使用することができる。治療用標識には、例えば、本発明の抗体またはそのフラグメントに結合され、T14ペプチド(すなわち、配列番号3)に対する抗体の結合をモニターするために使用される部分が含まれる。本明細書に記載されるように、抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号3またはそのフラグメントもしくはその変異体に特異的に結合し、検出手段として、または検出手段において、使用することができる。好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは配列番号2(すなわち、T30)に結合しない。好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは配列番号4(すなわち、T15)には結合しない。
【0234】
診断標識には、例えば、分析方法によって検出され得る部分が含まれる。分析方法は、例えば、定性的および定量的手順を含む。定性的分析方法には、例えば、免疫組織化学および間接免疫蛍光が含まれる。定量分析法には、例えば、ラジオイムノアッセイ、ELISAまたはFACS分析などの免疫親和性手順が含まれる。分析方法はまた、インビトロおよびインビボ画像化手順の両方を含む。分析手段によって検出され得る診断用標識の特定の例には、酵素、放射性同位体、蛍光色素、化学発光マーカー、およびビオチンが含まれる。
【0235】
実施例3および4は、ある範囲の癌患者におけるT14についてのELISAおよびウエスタンブロットデータを記載する。癌患者におけるT14ペプチドの濃度は、例えば癌がどれだけ進行したかなどの多くの要因に大きく依存することが理解されよう。癌に罹患していない個体におけるT14ペプチドの濃度は、ある程度変動する可能性があるが、所与の期間にわたって平均すると、濃度は実質的に一定である傾向があることも理解されよう。さらに、癌に罹患していない一群の個体におけるT14ペプチドの濃度は、癌に罹患していない別の個体の群におけるT14ペプチドの濃度と異なる可能性があることを理解されたい。しかしながら、当業者は、癌に罹患していない個体におけるT14ペプチドの平均濃度を測定する方法を知っており、これはT14ペプチドの「正常」濃度を指す。正常濃度は、上述の基準値に対応する。
【0236】
T14ペプチド血清またはT14ペプチド血漿濃度は、当業者に知られている二重抗体サンドイッチELISAによって測定することができる。ELISAは、マイクロタイタープレートをコーティングするのに適した抗体を使用することを含み得る。例えば、このような適切な抗体は、親和性精製ポリクローナルウサギ抗ヒトT14ペプチド抗体を含み得る。さらに、ELISAは、検出に適した抗体を使用することを含み得る。例えば、そのような適切な抗体は、ペルオキシダーゼ標識モノクローナルマウス抗ヒトT14ペプチド抗体を含み得る。血漿から精製され得、次いでアミノ酸分析によって定量され得るヒトT14ペプチドは、当業者に公知の標準的な技術を用いて血漿標準を較正するために使用され得る。
【0237】
標識は、抗体に直接結合することができ、またはT14に特異的に結合する二次結合剤に結合することができる。そのような二次結合剤は、例えば、二次抗体であり得る。二次抗体は、ヒト、げっ歯類またはキメラ起源の、ポリクローナルまたはモノクローナルであり得る。
【0238】
アッセイ(ウエスタンブロットおよびELISAの両方)の現在の制限のため、両方の場合のすべての値は、現在、相対的に異なるグループと考えることができる。しかしながら、ELISAデータは完全に決定的なものではないかもしれないが、最初の治療までのより長い期間での低い生存率は、T14のより低いレベルに対応した(P=0.01)ウエスタンブロット分析を用いたグループ間で、驚くほど明確で有意差があった。ウエスタンブロットはペプチドの凝集体を測定するので、これらのデータは、治療されていないそれらの循環におけるシグナル伝達分子としてより多くの遊離モノマーが存在し、したがって不十分な予測がより多くなることを示唆している。ELISAを用いたデータが現時点では決定的ではないという事実は、それが測定する遊離モノマーが取り込まれた、および/または細胞の移動を媒介してそれぞれの標的に結合していることであり得る。
【0239】
したがって、好ましくは、ウエスタンブロットを使用してT14を検出し、および/またはT14レベルを定量する。
【0240】
本発明はさらに、治療方法にも及ぶ。
【0241】
したがって、本発明の第10の態様によれば、癌または転移性疾患を発症する感受性を有する個体を治療する方法が提供され、方法は以下を含む。
【0242】
(i)試験対象由来のサンプルに存在する、配列番号3のペプチド、またはフラグメントもしくはその変異体の濃度を測定し、サンプルにおける、配列番号3のペプチド、またはフラグメントもしくはその変異体の存在は、対象が癌もしくは転移性疾患を患っている、またはこれらの傾向があることを示唆する。
【0243】
(ii)癌または転移性疾患の発症を予防、軽減、または遅延させる治療剤または治療レジメンを個体に投与する。
【0244】
投与することができる適切な治療剤の例には、ハーセプチンが含まれるが、これに限定されない。適切な治療レジメンの例には、放射線療法または化学療法が含まれる。
【0245】
本発明は、本明細書で言及される、その機能的変異体または機能的断片を含む、アミノ酸または核酸配列の任意の配列をを実質的に含む、任意の核酸またはペプチドまたは変異体、その誘導体または類似体に拡張することが理解されよう。用語「実質的にアミノ酸/ヌクレオチド/ペプチド配列」、「機能的変異体」および「機能的フラグメント」は、本明細書中で言及される配列のいずれか1つのアミノ酸/ヌクレオチド/ペプチド配列と少なくとも40%の配列同一性を有する、例えば、配列番号1〜7等と少なくとも40%の配列同一性を有する配列であり得る。
【0246】
参照される配列のいずれかと65%を超える、より好ましくは70%を超える、さらにより好ましくは75%を超える、さらにより好ましくは80%を超える配列同一性を有するアミノ酸/ポリヌクレオチド/ポリペプチド配列も想定される。好ましくは、アミノ酸/ポリヌクレオチド/ポリペプチド配列は、本明細書で参照される配列のいずれかと少なくとも85%の同一性、より好ましくは少なくとも90%の同一性、さらにより好ましくは少なくとも92%の同一性、さらにより好ましくは少なくとも95%の同一性、さらにより好ましくは少なくとも97%の同一性、さらにより好ましくは少なくとも98%の同一性、最も好ましくは参照される配列のいずれかと少なくとも99%の同一性を有する。
【0247】
当業者は、2つのアミノ酸/ポリヌクレオチド/ポリペプチド配列間の同一性の割合をどのように計算するかを理解するであろう。2つのアミノ酸/ポリヌクレオチド/ポリペプチド配列間の同一性の百分率を計算するために、2つの配列のアラインメントを最初に調製し、次に配列同一性値を計算しなければならない。2つの配列の同一性の割合は、(i)ClustalW、BLAST、FASTA、Smith-Waterman(異なるプログラムで実施)、または3次元比較からの構造的整列など、配列を整列させるために使用される方法、(ii)アライメント方法によって使用されるパラメータ、例えば、ローカル対グローバルアラインメント、使用されるペアスコアマトリックス(例えば、BLOSUM62、PAM250、Gonnet等)、に応じて異なる値をとり得る。
【0248】
アライメントを行った後、2つの配列間の同一性の割合を計算する多くの異なる方法がある。例えば、アイデンティティの数を、(i)最短シーケンスの長さ、(ii)アラインメントの長さ、(iii)配列の平均長さ、(iv)ギャップのない位置の数、(iv)オーバーハングを除く等価ポジションの数で除算することができる。さらに、同一性のパーセンテージもまた、かなり長さに依存することが理解されよう。したがって、対の配列が短いほど、偶然に起こることが予想される配列同一性が高くなる。
【0249】
したがって、タンパク質またはDNA配列の正確な整列は複雑なプロセスであることが理解されるであろう。一般的なマルチプルアラインメントプログラムClustalW(Thompson et al., 1994, Nucleic Acids Research, 22, 4673-4680; Thompson et al., 1997, Nucleic Acids Research, 24, 4876-4882)は、本発明に従ってタンパク質またはDNAの複数のアライメントを生成するための好ましい方法である。ClustalWに適したパラメータは以下の通りである:DNAアライメントの場合:ギャップオープンペナルティー(Gap Open Penalty)=15.0、ギャップ拡張ペナルティー(Gap Extension Penalty)=6.66、およびマトリックス(Matrix)=アイデンティティ(Identity)。タンパク質アライメントの場合:ギャップオープンペナルティー=10.0、ギャップ拡張ペナルティー=0.2、およびマトリックス=ゴネット(Gonnet)。DNAおよびタンパク質のアラインメントについては、ENDGAP=−1およびGAPDIST=4。当業者は、最適な配列アライメントのためにこれらおよび他のパラメーターを変更することが必要であり得ることを認識するであろう。
【0250】
好ましくは、2つのアミノ酸/ポリヌクレオチド/ポリペプチド配列間のパーセント同一性の計算は、(N/T)*100のようなアラインメントから計算され、ここで、Nは配列が同一残基を共有する位置の数であり、Tは、ギャップを含むがオーバーハングを除く位置の総数である。従って、2つの配列間の同一性の百分率を計算するための最も好ましい方法は、(i)例えば、上記のような適切なパラメータのセットを用いてClustalWプログラムを使用して配列アライメントを調製すること;(ii)NおよびTの値を以下の式:−配列同一性=(N/T)*100に挿入することを含む。
【0251】
類似の配列を同定するための別の方法は、当業者に公知であろう。例えば、実質的に類似のヌクレオチド配列は、ストリンジェントな条件下でDNA配列またはそれらの相補体にハイブリダイズする配列によってコードされる。ストリンジェントな条件では、約45℃で3倍の塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)でフィルターに結合したDNAまたはRNAにヌクレオチドがハイブリダイズした後、約20〜65℃で0.2×SSC/0.1%SDSで少なくとも1回洗浄する。あるいは、実質的に類似のポリペプチドは、配列番号1〜4に示される配列と少なくとも1個、しかし5、10、20、50、または100個未満のアミノ酸が異なっていてもよい。
【0252】
遺伝暗号の縮重のために、本明細書に記載される任意の核酸配列は、それによってコードされるタンパク質の配列に実質的に影響を及ぼすことなく、その機能的変異体を提供するために、変更または変化され得ることは明らかである。適切なヌクレオチド変異体は、配列内の同じアミノ酸をコードする異なるコドンの置換によって変化した配列を有するものであり、したがってサイレント変化を生じる。他の適切な変異体は、相同なヌクレオチド配列を有するが、置換するアミノ酸と同様の生物物理学的特性の側鎖を有するアミノ酸をコードする異なるコドンの置換によって変化する配列の全部または一部を含むものであり、保守的な変化を生み出す。例えば、小さな非極性疎水性アミノ酸には、グリシン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、およびメチオニンが含まれる。大きな非極性の疎水性アミノ酸には、フェニルアラニン、トリプトファンおよびチロシンが含まれる。極性中性アミノ酸には、セリン、スレオニン、システイン、アスパラギンおよびグルタミンが含まれる。正に荷電した(塩基性の)アミノ酸には、リシン、アルギニンおよびヒスチジンが含まれる。負に帯電した(酸性)アミノ酸には、アスパラギン酸およびグルタミン酸が含まれる。したがって、どのアミノ酸が類似の生物物理学的特性を有するアミノ酸で置換されてもよいか、当業者はこれらのアミノ酸をコードするヌクレオチド配列を知ることができることは理解されるであろう。
【0253】
本明細書(添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む)に記載される全ての特徴、および/または開示された方法またはプロセスのすべてのステップは、上記の態様のいずれかと任意の組み合わせで組み合わせることができるが、組み合わせ以外に、そのような特徴および/またはステップの少なくともいくつかは相互に排他的である。
【0254】
本発明をよりよく理解し、同じものの実施形態がどのように実施されるかを示すために、ここでは例として添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【0255】
図1】7つの癌細胞株、つまり、MEC−1、KG1a、H929、MCF−7、MDA−MB−231、CLL、およびJJN3、並びに対照として作用する正常なBリンパ球の細胞溶解物におけるT14(A)、アルファ7受容体(B)およびAChE(C)の間の類似の移動度を示すウエスタンブロットデータである。MDA−MB−231、KG1a、およびMEC−1細胞は、高度に移動する癌細胞株である。H929、JJN3、CLLおよびMCF−7は、移動性が低い癌細胞株である。Bリンパ球は正常な非癌性細胞である。ペプチド/タンパク質レベルを全タンパク質(TP)に対して標準化し、各細胞株について一緒にプロットした。T14レベルがより低いMCF−7細胞を除いて、ペプチド/タンパク質レベルは各細胞株内で類似していた。細胞株の間で、ペプチド/タンパク質レベルは可変であった。次いで、図2および図5に示すように、上記のタンパク質レベルを定量した。
図2】癌細胞株間の細胞溶解物中の可変レベルのT14、アルファ7受容体およびAChEを示すウエスタンブロットデータのグラフであるが、各細胞株内の類似のレベルである。
図3図1に示すウエスタンブロットデータに基づくグラフである。T14、アルファ7受容体およびAChEレベルを総タンパク質(TP)に対して正規化し、各ペプチド/タンパク質のレベルをxyプロットで相関させ、線形回帰分析を行い、95%信頼区間(点線)に沿って、最良適合線(実線)を表示した。A):T14およびアルファ7受容体、R=0.6262、P=0.0193。B):アルファ7受容体およびAChE、R=0.6705、P=0.0129。C):T14およびAChE。(C)の円は異常データポイントを強調表示し、除外すると有意な正の相関を示す(R=0.7032、P=0.0184)。すべての相関が著しく直線的であったという事実は、ペプチド/タンパク質が1:1:1(D)の比を有する複合体として存在することを示唆している。
図4】T14が7つの癌細胞株すべての癌細胞培養培地で検出されたが、AChEおよびアルファ7は検出されなかったことを示すウエスタンブロットデータを示す。細胞培地中のT14移動度は、細胞溶解物中のT14移動度とわずかに異なる。次いで、図5に示すように、上記のタンパク質レベルを定量した。
図5】癌細胞培養培地内のT14濃度が、MEC−1、KG1a、正常Bリンパ球およびMDA−MB−231細胞株における細胞T14ペプチド/タンパク質レベルの濃度よりも有意に高いことを示すウエスタンブロットデータのグラフである。癌培養培地では、アルファ7およびAChEシグナルは検出されなかった。ペプチド/タンパク質レベルを全タンパク質(TP)に対して正規化し、それらを各細胞株について一緒にプロットした。
図6図1および図4に示されるウエスタンブロットデータに基づくグラフである。T14、アルファ7受容体およびAChEレベルを総タンパク質(TP)に対して正規化し、癌培養培地(細胞外T14)内のT14レベルをx−yプロット内の各細胞内ペプチド/タンパク質と相関させ、線形回帰分析を行い、95%信頼区間(点線)に沿って、最良適合線(実線)を表示した。A):細胞外T14および細胞内アルファ7受容体、R2=0.6518、P=0.0154。B):細胞外T14および細胞内T14。細胞株を2つの群に分けた(ダークグレーおよびライトグレーの円)。濃い灰色はそれ自体R=0.9794、P=0.0105を示した。C):細胞外T14および細胞内AChE。
図7】T14レベルが細胞株間およびELISAによって検出された細胞培地と細胞溶解物との間で有意に変化することを示すグラフである。
図8】癌細胞株における細胞培地および細胞溶解物のELISAおよびウエスタンブロット測定におけるT14レベル間の有意な逆相関を示すグラフである。
図9-1】6つの癌細胞株および1つの癌由来細胞株の細胞膜および細胞質画分におけるCD44、T14およびAChE間の類似の移動度を示すウエスタンブロットデータを示す。アルファ7受容体は、CD44、T14およびAChEと異なる移動度を示した。左から右へのレーンの順番は、JJN3、MDA−MB231、MCF−7、KG1a、MEC−1、H929、およびPC12である。MDA−MB−231、KG1a、およびMEC−1細胞は高度に移動する癌細胞株であるが、H929、JJN3、MCF−7およびPC12は移動性が低い癌細胞株である。
図9-2】同上。
図10】総タンパク質(TP)レベルに対するCD44、T14、AChEおよびアルファ7受容体の相対的発現を示す。強く転移する癌は、サイトゾルと比較して膜でより多くのタンパク質を有するが、この関係は弱い転移性癌では変わる。
図11-1】CD44、T14およびAChE間の有意な正相関を示し、T14およびAChEが癌転移の程度の良好な予測因子であることを強く示唆している。
図11-2】同上。
図12】ペプチド模倣化合物1(すなわち、Tri02)の細胞培養データ(すなわち、アセチルコリンエステラーゼ活性)を示す。
図13】ペプチド模倣化合物1(すなわち、Tri02)の細胞培養データ(すなわち、カルシウムイオン流入)を示す。
図14-1】コントロール環状ペプチドNBP−14の脳切片上の電圧感受性色素イメージング(VSDI)の結果を示す図である。
図14-2】同上。
図15-1】ペプチド模倣化合物1(すなわち、Tri02)の脳切片上の電圧感受性色素イメージング(VSDI)の結果を示す。
図15-2】同上。
図16-1】脳切片上の電圧感受性色素イメージング(VSDI)を用いたベースライン応答振幅に対するペプチドの添加によって誘導された変化の相関分析を示す。T30によって誘発された応答振幅の変化は、それぞれのベースライン(A)の振幅と負の相関があることが判明した。したがって、外因性ペプチドが灌流された各実験について、その後の相関分析を実施した:B)T15、C)NBP14、D)Tri02、E)NBP14の存在下でT30、F)Tri02の存在下でT30。y軸上の単位=ΔF/F0;x軸=ΣΔF/F0。
図16-2】同上。
図17】Tri02およびT30の添加によって媒介される効果の定量化を示す。
図18】T30が基底前脳内の活性に及ぼす影響を遮断して、T30およびNBP14の同時適用をTri02およびT30の同時適用と比較したグラフを示す。NBP14同時適用は、T30誘導効果を完全にブロックすることができたが、T30w/Tri02は、類似しているが調節不能な調節応答を引き起こした。
図19】ペプチド模倣化合物2(すなわち、Tri04)についてのPC12細胞培養データ(すなわち、カルシウムイオン流入)を示す。
図20】脳切片上の電位感受性色素イメージング(VSDI)を用いたベースライン応答振幅に対するペプチド(T30およびTri04)の添加によって誘導された基底前脳活動変化の(A)空間−時間マップを示す。(B)は、T30とTri04(2μM)との記録のための基底前脳誘発活性と、T30単独のそれとを基底前脳で比較したグラフである。
図21】T30のみの存在下またはT30とそのブロッカーTri04の共適用後に、ベースライン条件と比較して作製した記録の蛍光分画変化(応答時間系列、n=29)を示す。
図22】4μM濃度のブロッカーTri04を用いた基底前脳活動の棒グラフを示す。Tri04同時適用は、ラットの基底前脳におけるT30誘発作用を完全にブロックすることができた。
図23】既知の濃度の外因性T14に対するELISAによって測定されたT14レベルの範囲の棒グラフを示す。患者は、試験したCLL患者コホートにおける相対的なT14濃度によって順位付けされている。
図24-1】試験したCLL患者コホートにおける既知の濃度の外因性T14および統計的グループ化と比較した、ELISAによって測定されたT14の値の表を示す図である。
図24-2】同上。
図24-3】同上。
図25】中央値より上の暗灰色グループ(上の曲線)と中央値より下の明るい灰色のグループ(下の曲線)に分離した100のCLL血清サンプルに対して行ったKaplan Meier推定を示す。ハザード比、P値および予測中央値TTFTは上記に示されている。
図26】4群の非異なる群に分けられた100のCLL血清サンプルに対して実施されたKaplan Meier推定を示す。ハザード比、P値および予測中央値TTFTは上記に示されている。
図27-1】試験したCLL患者コホートからのT14の値の表および統計的グループ化を示す図である。
図27-2】試験したCLL患者コホートからのT14の値の表および統計的グループ化を示す図である。
図28】中央値より上の暗灰色グループ(上の曲線)および中央値より下の明るい灰色のグループ(下の曲線)に分離した、100CLL血清サンプルに対して行ったKaplan Meier推定を示す。ハザード比、P値および予測中央値TTFTは上記に示されている。
図29】細胞増殖アッセイの結果を示す。T14およびT30の両方が高濃度(10μM)で同等の毒性効果を示し、アストログリアの低濃度での栄養効果は、T30(1pMで120±4%および10pMで135±9%)よりもT14(1pMで96±5%および10pMで121±8%)よりも大きい。
【発明を実施するための形態】
【0256】
実施例
材料と方法
ポリクローナル抗体の合成
抗体は、Genosphere Biotechnologies(Paris、France)によってオーダーで合成された。2匹のニュージーランドウサギを、70日間にわたって免疫原としてKLH−ペプチド(「Pep4」:T14−ハプテンCAEFHRWSSYMVHWK−配列番号7)を4回免疫して使用した。免疫原として作用するKLHにT14ペプチドを連結するためにCを含めた。動物を4回出血させ、出血をプールした。次いで、抗血清を、洗浄後に共有結合したペプチド−支持体を有する重力カラムに通し、抗体を酸性緩衝液中で溶出させ、溶液を中和した。PBS緩衝液に対するさらなる透析および凍結乾燥により、このプロセスが完了した。
【0257】
T14抗体条件の最適化
最適条件でELISAの実験を行うために、抗体に関する製造業者の報告書を使用した。報告書では、製造業者は、抗体の濃度(以下の表参照)およびこの手順に使用されるELISAプロトコル(下記のプロトコルを参照)に関連する光学濃度を指定する。
【0258】
製造元からのプロトコル:
抗原を10μg/ウェルでEIAストリップ上にコーティングした。ウェルを200ulのPBS緩衝液で洗浄した。
【0259】
【表1】
【0260】
抗血清を連続希釈し、別々のウェルに加え、2時間インキュベートした。非結合抗体を洗浄し、抗ウサギIgG−HRPコンジュゲートを添加した。プレートを洗浄し、発色現像をTMB基質で15分間行った。405nm(2.00AUFS)で吸光度を読み取った。色の強さは抗体の量に正比例した。抗体は、免疫前血清の吸光度より2倍を超えて大きい場合に陽性であった。免疫前血清のバックグラウンド吸光度は、0.1〜0.3に達する可能性がある。
【0261】
結論:
本明細書に記載される全ての実験について、1:1000は抗体の選択された希釈液であった。
【0262】
ウエスタンブロッティング
細胞分画
癌細胞株(JJN3、MDA−MB231、MCF−7、KG1a、MEC−1、H929、PC12)からの全細胞ペレットを300μlの細胞下分画緩衝液(Hepes−NaOH 10mM、MgCl 1.5mM、KCl 10mM、EDTA 1mM、DTT 1mM、1×Proteinase Inhibitor Cocktail、Nonidet P-40 0.05%)で再懸濁し、氷上で10分間放置した。その後、細胞溶解を確実にするためにポリトロンを用いて混合物をホモジナイズした。次いで、混合物を500gで5分間遠心分離した。得られた上清は細胞質ゾル部分を含み、保持された。得られたペレットは、膜画分を含有し、次いでこれをさらに300μlの細胞下分画緩衝液に再懸濁し、保持した。
【0263】
細胞ライセートの調製
7つの癌細胞株(MEC−1、CLL、KG1a、JJN3、H929、MCF−7およびMDA−MB)および正常なBリンパ球由来の全細胞ペレットをChris Pepper教授(Cardio University Bioscience School)から寄贈された。全細胞ペレットを、17%v/v比のプロテアーゼ阻害剤カクテル(ホスファターゼ1:1、PMSF 1:1、アプロチニン1:1)を含有する1×溶解緩衝液(20mMトリス塩基、137mM NaCl、1%Tween−20,2mM EDTA)に可溶化した。続いて、混合物をPolytronを用いて10秒間粉砕し、4℃で2時間振とうした。次に、試料を4℃で13,000gで30分間遠心分離し、上清を採取し、−80℃で保存した。
【0264】
タンパク質サンプル濃度の測定
Pierce(商標)660nm Protein Assay(Thermo Scientific)を使用して、上記サンプルからのタンパク質濃度を測定した。要するに、10mg/mlのウシ血清アルブミン(BSA)ストックから連続希釈(0〜2mg/ml)を行った。10μlのタンパク質を透明な96ウェルプレート(Greiner)に移すことによって各BSA濃度の3つの複製物を調製した。次いで、サンプルを3つの濃度(1:1、1:2、1:10)で希釈し、それぞれの濃度の3つの複製物を同じ96ウェルプレートに入れ、各複製物は10μlのサンプルを含有した。続いて、150μlのPearce Reagentを標準物質に添加し、すべてのサンプルおよび混合物を穏やかに振盪しながら5分間インキュベートした。最後に、プレートを分光光度計(Molecular Devices)で660nmで読み取った。サンプルのタンパク質濃度は、BSA標準曲線からの傾きおよびy切片を使用して決定され、両方ともMicrosoft Excelを介して算出された。
【0265】
タンパク質サンプルのポリアクリルアミドゲル電気泳動
ポリアクリルアミドゲル(mini-PROTEAN(登録商標)TGX stain free(商標)ゲル、BIO-RAD)を電気泳動タンク(BIO-RAD、mini-PROTEANテトラシステム)に入れ、ランニングバッファー(25mM トリス塩基、pH8.6、192mMグリシン、0.1%SDS)にゲルおよびタンクリザーバー(BioRad)を加えた。蒸留水および4×Laemmliサンプル緩衝液(最終濃度:69.5mM TRIS−HCl pH6.8、1.1%LDS、11.1%(w/v)グリセロール、0.005%ブロモフェノールブルー、BIO-RAD)および2.5%メルカプトエタノール(BIO-RAD)と混合することによって、タンパク質試料を調製した。混合物を95℃で5分間加熱した後、氷上で冷却した。サンプルおよび陽性対照をゲルに充填し、分子量マーカー(Precision Plus Protein(商標)Dual Xtra Standards、BIO-RAD)と共に35mVで90分間電気泳動した。過熱を防ぐため、氷塊をランニングタンクの中に入れた。
【0266】
タンパク質サンプルのPVDF膜への転写
スタッキングゲルを切り取り、分離したゲルをMini Transblot Cell(BIO-RAD)のPVDF移動膜(Thermo Scientific)に移した。簡単に説明すると、PVDF移動膜をメタノールで1分間浸漬し、次いで蒸留水で2分間浸漬することによって活性化した。その後、全ての層をトランスファーバッファー(20mMトリス塩基pH8.6、154mMグリシン、0.8%w/v SDSおよび20%メタノール)で飽和させた。トランスファーサンドイッチは、下から上の順に、トランスファースポンジ、ブロッティングペーパー、ゲル、PVDF移動膜、ブロッティングペーパー、トランスファースポンジで構成され、トランスファーカセットに配置され、トランスファーバッファーで満たされたMini Transblot Cellに挿入された。最後に、電気泳動転写を200mAで90分間行った。過熱を防ぐため、氷塊を移送タンクの中に入れた。
【0267】
PVDF膜の染色
BLOT-Faststain(商標)(G-Biosciences、USA)を用いて、ローディングコントロールとして作用する全タンパク質を染色した。電気泳動転写の直後に、穏やかに振盪させながら、PVDF移動膜を希釈BLOT-Faststain(商標)固定溶液(10倍)で2分間染色した。次いで、膜を、穏やかに振盪しながら、希釈BLOT-Faststain(商標)現像液(4倍)と共に1分間インキュベートした。続いて、膜を暗所で4℃で現像液中に30分間保存して、タンパク質バンドが最大強度に達するようにした。最後に、膜を冷水で洗浄してバックグラウンド染色を除去し、Gボックス(Syngene)を用いて画像化した。次いで、膜を温脱イオン水(40〜45℃)を用いて脱色し、ブロッキング段階に備えることができる。
【0268】
タンパク質バンドの検出
PVDF移動膜を、5%スキムミルク粉末を含むTBS(TRIS緩衝生理食塩水、20mMトリス塩基pH7.5、0.5mM NaCl)中で1時間ブロックし、次にTTBS(0.05%v/v Tween−20を補充したTBS)中でそれぞれ7分間2回洗浄した。膜を1%脱脂粉乳を含むTTBSで希釈した一次抗体で4℃で一晩インキュベートした。翌日、一次抗体を除去した。膜をTTBS中でそれぞれ5分間3回洗浄し、次いで室温で1時間、二次抗体と共にインキュベートした。選択される二次抗体は、使用される一次抗体のタイプに依存する。それは、HRPに結合したヤギ抗マウス二次抗体を(a9309、Sigma、1%脱脂粉乳を含むTTBSで希釈したもの(作用濃度:1:1000)またはHRP(ab6721、abcam)に結合したヤギ抗ウサギ二次抗体を1%脱脂粉乳を含むTTBS(作用濃度:1:5000)で希釈したものであり得る。二次抗体インキュベーション後、膜をTTBS中で5分間3回洗浄した後、TBS中で最後に10分間洗浄した。G box(Syngene)を用いてタンパク質バンドを検出した。
【0269】
【表2】
【0270】
タンパク質バンドイメージングおよびデータ解析
PVDF膜をGボックス(Syngene)に入れた。フォーカスとズームの設定は、膜が画面の中央で最大になるように調整された。Clarity(商標)Western ECL基質(BIO-Rad)からのルミノールおよび過酸化物溶液を等量混合し、膜にアプライした。1分間のインターバルで5分間暗所で撮像し、タンパク質バンドの最適なシグナルを得た。その後、膜は、分子ラダーの画像を得るために、自動設定を用いて白色光で露光された。次いで、ブロット画像を、画像Jを用いて分析した。各レーンのタンパク質バンドの周りに等しいサイズのBoxを配置し、タンパク質バンド強度の測定を可能にした。その後、バックグラウンドをバンド強度から差し引き、結果をMicrosoft ExcelおよびGraphpadソフトウェアで分析した。
【0271】
再プローブのための抗体ストリッピング
PVDF移動膜からのタンパク質シグナルは、別のタンパク質についてストリップして再プローブすることができる。簡単に述べると、膜を穏やかなストリッピング緩衝液(200mMグリシン、3.5mM SDS、1%v/v Tween−20、pH2.2)でそれぞれ10分間2回洗浄した。続いて、膜をPBSでそれぞれ10分間2回洗浄し、次いでTTBSで5分間それぞれ2回洗浄した。Clarity(商標)Western ECL基質(BIO-Rad)を膜に添加し、G box(Syngene)を用いて画像化し、残留タンパク質シグナルを調べた。残留信号が強すぎる場合は、全ストリッピング工程を繰り返した。その後、膜は、その後のブロッキング段階および一次抗体プロービングの準備が整った(上記参照)。
【0272】
T14ペプチド抗体のELISA
標準曲線およびサンプルは三重反復で試験した。細胞培養培地および細胞溶解物サンプルをPBS緩衝液で1:10に希釈した。脳組織サンプル中のT14ペプチドの測定のための標準曲線をPBS緩衝液で希釈した。標準曲線はT14の8〜100nMの範囲であり、ブランクはPBS緩衝液のみであった。簡潔には、96ウェルイムノプレート(NUNC)を100μl/ウェルのサンプルまたは標準T14でコーティングし、パラフィルムで覆い、4℃で一晩インキュベートした。翌日、水を流しながらシンク上でプレートをフリックすることによってサンプルを除去し、2%ウシ血清アルブミン(BSA)を含むトリス緩衝化生理食塩水およびTween20(TBS−T)を含むブロッキング溶液200μlを添加し、室温で4時間インキュベートした。ブロッキング溶液を除去し、ブロッキング溶液で1μg/mlに希釈した100μlの抗体を添加し、4℃で一晩インキュベートした。次の日に一次抗体を除去し、ウェルを200μlのTBS−Tで3回洗浄した。ブロッキング溶液で0.1μg/mlに希釈した二次酵素結合抗体100μlを加え、室温で2時間インキュベートした後、すべてのインキュベーションの間、プレートをパラフィルムで覆った。2時間後、プレートをTBS−Tで4回洗浄した。3,3,5,5−テトラメチルベンジジンの添加により発色反応が開始した。20分後、2M HSOを含む停止溶液で反応を停止させ、吸光度をVmaxプレートリーダー(Molecular Devices、Wokingham、UK)で450nmで測定した。
【0273】
実施例1
本発明者らは、ウエスタンブロッティングを用いて、7つの癌細胞株(MEC−1、KG1a、H929、MCF−7、MDA−MB231、CLL、JJN3)および対照として作用する正常Bリンパ球の細胞溶解物および細胞培養培地における、毒性T14ペプチド(AEFHRWSSYMVHWK−配列番号3)、ニコチン性アルファ−7受容体、およびアセチルコリンエステラーゼ(AChE)タンパク質のレベルを検出することに着手した。さらに、彼らはELISAを用いてT14ペプチドのレベルを検出した。
【0274】
ウエスタンブロッティングの結果
7種の異なる癌細胞株の細胞溶解物(CL)および対照としての正常Bリンパ球におけるT14、AChEおよびアルファ7ニコチン性アセチルコリン受容体のレベルを検出するために、ウエスタンブロッティング(WB)を行った。定性的データにより、T14、AChEおよびα7受容体はすべての細胞株のCLにおいてすべて検出されたことが示された。驚くべきことに、3つのタンパク質はすべて実質的に同一の移動度を有する(図1A、BおよびC参照)。本発明者らは、3種のタンパク質がヒト脳ホモジネートにおいて異なる移動度を示したので、これを抗体交差反応性であるとは考えない(データ示さず)。続いて、T14、AChEおよびアルファ7受容体レベルを総タンパク質レベルに対して定量化および正規化した(Colins et al 2015)。
【0275】
定量的データにより、各細胞株内のT14、アルファ7受容体およびAChEのレベルは、細胞T14レベルが低いMCF−7系統を除いて同様であることが示された(図2参照)。しかしながら、T14、アルファ7受容体およびAChEのレベルは細胞株間で可変であった(図2参照)。
【0276】
興味深いことに、細胞溶解物内で、T14およびアルファ7受容体(図3A参照)、アルファ7受容体およびAChE(図3B参照)、T14およびAChEレベル(図3C参照)のレベル間に有意な正の相関が見出された。これらの相関およびタンパク質バンドの同一の移動度は、T14、AChEおよびα7受容体が1:1:1の比で癌細胞内にタンパク質複合体として存在することを示唆している。
【0277】
続いて、上記細胞株の癌細胞培養培地(CCM)に放出されたT14、おそらくはアルファ7受容体およびAChEのレベルを検出するために、ウエスタンブロッティングを行った。定性的データは、細胞培養培地(図4参照)に放出されたT14のみであるが、AChEは存在しないことを示した(図4参照)。細胞培養培地に放出された微量のアルファ7受容体があり(図4参照)、死滅した浮遊癌細胞に由来する可能性があることが示唆された。
【0278】
定量的データは、細胞培養培地に放出されたT14が、MEC−1、KG1a、正常Bリンパ球およびMDA−MB−231細胞株(図5参照)において、細胞T14、アルファ7受容体およびAChEよりも大きいことを示した。しかし、細胞培養培地に放出されたT14は、初代CLL、JJN3、H929、およびMCF−7細胞株において、T14、アルファ7受容体およびAChEレベルと同様であった(図5参照)。
【0279】
続いて、細胞培養培地内のT14レベルを、細胞溶解物内のT14、AChEおよびアルファ7受容体レベルと相関させた。細胞培養培地中の放出されたT14レベルと細胞溶解物中のアルファ7受容体レベルとの間に有意な逆相関が見られた(図6a参照)。本発明者らは、この効果は、アルツハイマー病患者の大脳皮質および脳脊髄液にも起こるため、これが一般的な病理学的メカニズムであり得ると考えている(データは示さず)。細胞培養培地中のT14と細胞溶解物内のT14レベルとの間には明らかな相関は見られなかったが、分析に4つの細胞株しか含まれていない場合には有意な逆相関があった(図6B、濃い灰色群参照)。さらに、細胞培養液中のT14と細胞溶解物内のAChEレベルとの間には、細胞集団を別々に分析しても明らかな相関は見られなかった(図6C参照)。
【0280】
ELISAの結果
細胞溶解物および細胞培養培地中のT14レベル
目的は、溶解細胞から回収された細胞内物質および細胞の増殖培地(CCM)に放出されたT14のレベルの両方において、カーディフ大学のクリス・ペッパー教授が親切に提供した様々な転移性傾向の癌細胞におけるT14の内因性レベルを、ELISA法を用いて測定することであった。この方法は、サンプル中のタンパク質1mgあたりについての、μgのT14の測定値を提供するために、総タンパク質(ピアスアッセイ)からの結果を組み合わせて使用した。結果は、図7に示すように、細胞株間、および細胞株内の細胞溶解物と細胞培地との間のT14レベルの高度の差異を示す。
【0281】
T14は、MDA−MB細胞株の細胞溶解物中で最高であったが、同じ細胞株は、細胞培地中で比較的低いレベルのT14を示した。T14のレベルは、MCF−7細胞株において最高であることが示されたが、この細胞株はまた、細胞溶解物中のT14の最低濃度の1つを有し、T14はこの細胞株で高度に発現するが、細胞内よりも細胞の外に約5倍多く存在することを示唆している。JJN3およびKG1aのみが、細胞内および細胞外レベルを比較すると有意に異なるレベルのT14を有した。JJN3では、MDA−MB細胞株と同じプロファイルが見られ、T14の細胞外レベルは細胞内レベルよりも有意に高い。KG1a細胞株は、培地と比較した場合、細胞溶解物中のT14の有意により高いレベルを実証する唯一の細胞株である。CLL細胞株の培地中のT14は、このアッセイの検出限界以下であった。
【0282】
癌細胞株ELISA T14データとWB癌細胞株データとの比較
ELISAから得られた結果およびウエスタンブロットから回収した結果を用いて、本発明者らは、細胞溶解物および細胞培地の両方において、T14/mgタンパク質のμgおよびT14/総タンパク質のμgを比較した。図8に見られるように、細胞培地および細胞溶解物中で測定されたWB T14とELISA T14レベルとの間に有意な逆相関が見られた。
【0283】
細胞培地および細胞溶解物の両方は、線形回帰分析を行った後、WBおよびELISAによって測定したT14のレベル間の逆相関を示し(それぞれP<0.0001、R=0.4956およびP=0.0315、R=0.1451)、95%の信頼区間(点線)と共に最善適合の線(実線)を表示する。
【0284】
概要
1)癌細胞内では、T14、アルファ7受容体およびAChEは、様々な量ではあるが、すべて検出された。驚くべきことに、3つのタンパク質はすべて同様の移動性を有し、それらのレベルは互いに正の相関があり、それらが互いに複合体化していることが示唆される。
【0285】
2)癌細胞の外側(すなわち、細胞培養培地内)では、毒性T14ペプチドのみが検出されたが、AChEおよびアルファ7は外部培地に放出されなかった。さらに、T14レベルは、7つの癌細胞株のうち6つについて、細胞内よりも細胞外が高値であり、T14が細胞から放出されるように産生されることを示唆している。さらに、細胞外のT14の移動度は、細胞内のそれと比較して異なっていた。
【0286】
3)興味深いことに、癌細胞外のT14のレベルは、癌細胞内のアルファ7受容体レベルと有意に負の相関があった。本発明者らは、これが、T14とアルファ7との間に正の相関が存在するアルツハイマー病患者(対照患者ではない)の大脳皮質および座骨髄のホモジネートの場合も同様であるので、これが一般的な疾患メカニズムの基礎をなす可能性があると仮定する。本発明者らは、これが、罹患個体においてその標的レセプターを下方制御する、高濃度のT14ペプチドに起因すると考えている。
【0287】
4)癌細胞の内部および外部のT14レベルもELISAによって測定した。ELISAによって測定された癌細胞培地および細胞溶解物中のT14レベルは、ウエスタンブロットのものと有意に逆相関した。これは、ELISAがT14単量体を測定しているのに対して、ウエスタンブロットはT14凝集レベルを測定していることを示唆しているので、レベルは相補的である。
【0288】
実施例2
この実施例の目的は、6つの癌細胞株(JJN3、MDA−MB231、MCF−7、KG1a、MEC−1、H929)および1つの癌由来細胞株(PC12)の膜およびサイトゾル画分における転移性マーカーCD44と毒性T14ペプチド(AChE)およびアルファ7受容体との関係をウエスタンブロッティングを用いて調べることであった。
【0289】
ウエスタンブロッティングの結果
定性的データは、すべての細胞株の膜画分において、CD44、AChEおよびT14は全て同様の移動度を有するが(図9A、C、Eに示されるように)、アルファ7は異なるタンパク質移動度を示したことを示した(図9G参照)。すべての細胞株(図9B、D、F参照)のサイトゾル部分にCD44、AChEおよびT14の同じ関係が見られ、アルファ7も再び例外であった(図9H参照)。
【0290】
その後、全タンパク質レベルに対して4つのペプチド/タンパク質レベル(CD44、AChE、アルファ7およびT14)のすべてを定量化し、正規化した(Colins et al 2015)。定量的データは、強転移性癌細胞株(KG1a、MDA−MB231、MEC−1)が、それらの膜において、サイトゾルに比べてより多くのペプチドタンパク質を有することを示し、一方、弱転移性癌細胞株/癌由来細胞株(JJN3、H929、MCF−7およびPC12)は、膜とサイトゾルペプチド/タンパク質との間の可変の関係を示した(図10参照)。
【0291】
最も重要なことに、転移性マーカーCD44のレベルは、膜(図11A参照)およびサイトゾル画分(図11B参照)の両方におけるAChE、ならびに膜(図11C)およびサイトゾル画分(図11D)の両方におけるT14と有意かつ正に相関する。さらに、AChEおよびT14レベルは、膜(図11E)およびサイトゾル画分(図11F)の両方において、互いに有意かつ正に相関している。この知見は、AChEおよびT14が、癌転移の程度の良好な予測因子であり、おそらく中心的な分子仲介因子であることを強く示唆している。したがって、AChEおよびT14のシグナル伝達作用をブロックすることは、抗癌治療薬として利用することができる。
【0292】
概要
1)6つの癌細胞株およびPC12細胞において、転移性マーカー(CD44)は、AChEと同様に、毒性分子T14と有意かつ正の相関がある。
【0293】
2)この相関は、癌細胞膜内および癌細胞のサイトゾル内の両方に当てはまる。
【0294】
3)この知見は、T14およびAChEが癌転移の程度の良好な予測因子であり、おそらく中心的な分子仲介因子であることを強く示唆している。
【0295】
実施例3−T14 ELISA−CLLコホート
癌転移における所与のT14の明確な役割を考えると、本発明者らは、ELISAを用いて、癌バイオマーカーとしてのT14の可能性と患者の生存率との関係を探究した。
【0296】
材料と方法
T14抗体:抗体は、Genosphere Biotechnologies(Paris、France)によって合成された。2匹のニュージーランドウサギを、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)−ペプチド(T14−ハプテン:CAEFHRWSSYMVHWK(配列番号7)の4回の免疫化と共に使用し;70日間にわたってCは免疫原としてKLHに連結するために含まれた)。動物を4回出血させ、出血をプールした。次いで、抗血清を、共有結合したペプチド−支持体を有する重力カラムに通し、洗浄後、抗体を酸性緩衝液中で溶出させ、溶液を中和した。リン酸緩衝生理食塩水(PBS)緩衝液に対するさらなる透析および凍結乾燥により、このプロセスが完了した。
【0297】
T14ペプチド抗体のELISA:標準曲線およびサンプルは三重反復で試験した。ヒト血清サンプルを1:10,000に希釈し、サンプル中の相対的なT14含有量を決定するための標準曲線をPBS緩衝液で希釈した。標準曲線は、3.3〜40nMのT14の範囲であった。簡潔には、96ウェルイムノプレート(NUNC)を100μl/ウェルのサンプルまたは標準T14でコーティングし、パラフィルムで覆い、4℃で一晩インキュベートした。翌日、水を流しながらシンク上でプレートをフリックすることによってサンプルを除去し、2%ウシ血清アルブミン(BSA)を含有するTris緩衝化生理食塩水およびTween20(TBS−T)を含む200mlのブロッキング溶液を添加し、室温で4時間インキュベートした。次いで、ブロッキング溶液を除去し、ブロッキング溶液で1μg/mlに希釈した100μlの抗体を加え、4℃で一晩インキュベートした。次の日に一次抗体を除去し、ウェルを200μlのTBS−Tで3回洗浄した。ブロッキング溶液で0.1mg/mlに希釈した二次酵素コンジュゲート抗体100mlを添加し、室温で2時間インキュベートした後、すべてのインキュベーションの間、プレートをパラフィルムで覆った。2時間後、プレートをTBS−Tで4回洗浄した。3,3,5,5−テトラメチルベンジジンの添加により発色反応が開始した。30分後、2MHSOを含む停止溶液で反応を停止させ、Versamaxプレートリーダー(Molecular Devices、Wokingham、UK)で450nmで吸光度を測定した。
【0298】
分析:アッセイの結果を光学濃度(OD)の任意の単位で記録する。ブランクのODを、分析前に各サンプルのシグナルから差し引いた。アッセイにおける各サンプルのODを、標準曲線におけるT14の最も低い既知濃度のベースラインと比較した。次いで、光学濃度を既知の信号に関連して表すことができ、この信号の割合として記録することができる。現在の方法では、ヒトの血液サンプルでは標準曲線から直接読み取ることができないため、すべてのサンプルをT14の相対レベルで比較した。「高」、「中−高」、「中−低」および「低」のグループへのサンプルのグループ分けは、コホート全体の平均値からの相対値の距離によって定義される。値が正常に分布しているので、平均の1標準偏差内のすべての値は中程度の範囲にあり、平均より高い場合は「中−高」であり、平均よりも低い場合は「中−低」である。「低い」T14値は、平均の標準偏差を下回る、およびそれを超える値である。逆に「高い」とは、平均値の標準偏差を上回る、またそれを超える値である。
【0299】
結果と考察
図23を参照すると、既知の濃度の外因性T14に対するELISAによって測定されたT14のレベルの範囲の棒グラフが示されている。患者は、検査されたCLL患者コホートにおける相対的なT14濃度によって順位が付けられている。
【0300】
図24を参照すると、試験したCLL患者コホートにおける既知の濃度の外因性T14および統計的グループ化と比較した、ELISAによって測定されたT14の値の表が示されている。
【0301】
図25を参照すると、100のCLL血清サンプルに対して行ったKaplan Meier推定を用いて統計的に分析した相対T14濃度で割った2つの異なる群のELISA値が示されている。
【0302】
図26を参照すると、100のCLL血清サンプルに対して行ったKaplan Meier推定を用いて統計的に分析した相対T14濃度で割った4つの異なる群のELISA値が示されている。
【0303】
実施例4−癌試料(CLLコホート)に関するウエスタンブロットデータ
癌転移におけるT14の役割を考えると、本発明者らは、ウエスタンブロッティングを用いて、癌バイオマーカーとしてのT14の可能性と患者の生存率との関係を探究した。
【0304】
材料および方法
サンプル:全部で100人のCLL患者が、治療前に血清を採取し、その後16年間治療およびモニタリングした。
【0305】
ウエスタンブロッティング:Pierce(商標)660 nm Protein Assay(Thermo Scientific、22660)を使用して、上記の血清サンプルでタンパク質濃度を測定した。続いて、以前に確立された方法を用いてサンプルについてウエスタンブロット分析を行った(Garcia Rates et al 2016 - Garcia-Rates, S., Morrill, P., Tu, H., Pottiez, G., Badin, A., Tormo-Garcia, C., Heffner, C., Coen, C. and Greenfield, S. (2016) ‘(I) pharmacological profiling of a novel modulator of the α7 nicotinic receptor: Blockade of a toxic acetylcholinesterase-derived peptide increased in Alzheimer brains’, Neuropharmacology. doi: 10.1016/j.neuropharm.2016.02.006.)。使用した一次抗体は抗T14抗体(1:1000)であった[Garcia Rates et al 2016]。使用した二次抗体は、西洋ワサビペルオキシダーゼに結合したヤギ抗ウサギ抗体であった(Abcam, ab6721, 1:5000)。細胞溶解物由来のタンパク質バンドを、全光学強度を測定するImage Jを用いて定量し、続いて、ローディングエラーを制御するためにBlot FastStainを用いて全タンパク質レベルに正規化した。
【0306】
データ解析:T14 50KDa/TP値を低から高にランク付けし、中央値を計算した。その後、値を中央値より下の値を含む明るい灰色のグループと中央値より上の値を含む暗い灰色のグループとに2つのグループに分けた(図28)。最後にKaplan Meier推定を上記の2つのグループについて実施した。分析は、一定期間(TTFT:最初の治療までの時間)にわたってその治療後に生存または保存された対象の数に対する治療の効果を評価することができる。生存曲線は、ある時点での事象の発生の確率を計算し、これらの連続する確率に任意の初期の計算された確率を掛けて最終的な推定を得ることによって計算される。
【0307】
結果
図27を参照すると、WBによって検出された白血病患者からの100の血清試料からの全タンパク質に対して正規化されたT14 50KDaの生値、中央値の下および上の分離された群を有する表が示されている。
【0308】
図28を参照すると、2つの群について実施されたKaplan Meier推定は、このコホートにおいて高い予後の有意性を示した。中央値(薄灰色群)よりも低い血清T14 50KDa/TP値を有する患者は、ハザード比によって示されるように、血清T14/TP値が中央値(暗灰色群)より高い患者よりも単位時間で治療を必要とする可能性が2.37倍高い(HR=2.37、P=0.01、図42)。さらに、この生存分析は、T14 50KDa/TP値が叙述的TTFTであることを示した。推定された中央生存期間は、低リスク群では達成されず、高リスク群では8.05年に達した。
【0309】
討論
本発明者らは、T14が癌のメカニズムに関与し、良好な癌バイオマーカーであることを以前に示した。したがって、T14は、従来の予後診断ツールと共に、患者の生存および最初の治療までの時間を予測することができる。
【0310】
結論
結論として、ウエスタンブロットは、白血病の状態を検出するための驚くほど信頼できる方法である。現時点では、ELISAデータは現在、臨床的適応症として信頼性をもって使用されていないかもしれないが、それにもかかわらず、細胞移動を媒介する根本的なメカニズムを示す可能性がある。
【0311】
実施例5−ペプチド模倣体T14阻害剤の設計および製造
本発明者らは、T14活性を阻害するペプチド模倣化合物を設計し、合成し、それによりT30をニコチン性受容体のアロステリック活性部位と競合させた。
【0312】
化合物1−Tri02(スコア:−10.2)
【0313】
【化62】
【0314】
化合物2−Tri04(スコア:−9.4)
【0315】
【化63】
【0316】
実施例6−同定された化合物の合成
材料および方法
実施例5のT14阻害剤化合物1および2(Tri02およびTri04)は、Genosphere Biotechnologiesによって合成され、RP−HPLCを用いて純度について(>99%純度)および質量分析によって質量について分析した(Tri02については平均MS604.79、Tri04については628.83)。
【0317】
TRI02の合成の簡単な段階的記述−配列:[アセチル]−[2Nal][4nh2−F]−Trp−[アミド]
1)Boc-Trp-OH+ClooEt+NH3.H2O------Boc-Trp-NH2、THF中で反応させ、酢酸エチルで抽出する。
【0318】
2)Boc-Trp-NH2,4NHcl、Boc-を除去し、H-Trp-NH2.Hclを得、ジエチルエーテルによる沈殿反応。
【0319】
3)(2-ナフチル)-Ala+酢酸無水物----Ac-(2-Naphtyl)-Ala-OH、反応THF/H2O、酢酸エーテルで抽出した。
【0320】
4)Boc-(4-NH2)-Phe-OH+H-Trp-NH2.Hcl-Boc-(4-NH2)-Phe-Trp-NH2、DMF中で反応させ、酢酸エーテルで抽出した。
【0321】
5)Boc-(4-NH2)-Phe-Trp-NH2,4NHclを除去し、Boc-を除去し、H-(4-NH2)-Phe-Trp-NH2.Hclを得、ジエチルエーテルによる沈殿反応。
【0322】
6)DMF中のAc-(2-ナフチル)-Ala-OH+H-(4-NH2)-Phe-Trp-NH2・HCl-Ac2-ナフチル)-Ala-(4-NH2)-Phe-Trp-NH2反応、酢酸エチルで抽出した。
【0323】
7)精製
TRI04の合成の簡単な段階的記述−配列:[アセチル]−[bpa]R[4NH2−F]−[アミド]
1)Rink Amide MBHA.Resin DCMに30分間浸漬し、ポンプで乾燥させ、DMFで3回洗浄し、ポンプで乾燥させる。
【0324】
2)Fmoc-(4-NH2)Phe-OH、DIEA、HBTU、DMF、N2を反応に30分間添加し、ポンプで乾燥させ、DMFで6回洗浄し、ポンプで乾燥させる。
【0325】
3)ピペリジン/DMFを加えてFmoc-を除去し、20分間反応させ、ポンプで乾燥させ、DMFで3回洗浄し、ポンプで乾燥させる。
【0326】
4)Fmoc-Arg(Pbf)-OH、DIEA、HBTU、DMF、N2を30分間反応させ、ポンプで乾燥させ、DMFで6回洗浄し、ポンプで乾燥させる。
【0327】
5)手順3を繰り返す。
【0328】
6)Fmoc-Bpa-OH、DIEA、HBTU、DMF、N2を反応に30分間添加し、ポンプで乾燥させ、DMFで6回洗浄し、ポンプで乾燥させる。
【0329】
7)手順3を繰り返す。
【0330】
8)酢酸無水物を加え、/DMF、N2を30分間反応させ、ポンプで乾燥させ、DMFで3回洗浄し、ポンプで乾燥させ、DCMで3回洗浄し、ポンプで乾燥させ、MeOHで3回洗浄し、ポンプで乾燥させる。
【0331】
9)ペプチドを樹脂から切断し、ポンプで乾燥し、ジエチルエーテルで沈殿反応させ、粗ペプチドを得、遠心乾燥する。
【0332】
10)精製
実施例7−T30対T14:
図43を参照すると、本発明者らの最初の研究は14mer T14を用いて実施され、様々な調製物において栄養毒性であることが判明した。AChEペプチドの活性配列は、AChE(T14)のC末端尾部に由来する特定の14アミノ酸配列に起因し得(Greenfield, 2013 -Greenfield, S.A. (2013) ‘Discovering and targeting the basic mechanism of neurodegeneration: The role of peptides from the c-terminus of acetylcholinesterase: Non-hydrolytic effects of ache: The actions of peptides derived from the c-terminal and their relevance to neurodegeneration’, Chemico-biological interactions. 203(3), pp. 543-6. doi: 10.1016/j.cbi.2013.03.015)、一方、研究中の外因性AChEペプチド処理は、より最近になって、活性T14モチーフを含む30アミノ酸ペプチド(T30)を含む:より大きいT30は溶液中でフィブリルを形成しにくく、それによりT14よりも高い安定性およびより高い有効性を有する(Bond et al., 2009Bond, C., Zimmermann, M. and Greenfield, S. (2009) ‘Upregulation of alpha7 Nicotinic receptors by Acetylcholinesterase c-terminal peptides’, PloS one., 4(3). doi: 0.1371/journal.pone.0004846)。
【0333】
したがって、T30ペプチドは、この研究を通じて使用された(Badin, A.S., Morrill, P., Devonshire, I., Greenfield, S.A., 2016 Jan 7. (II) Physiological profiling of an endogenous acetylcholinesterase-derived peptide in the basal forebrain: age-related bioactivity and blockade with a novel modulator. Neuropharmacology. 105, 47e60)。T30のC末端の15個のアミノ酸残基、「T15」は、それ自体は不活性であることが証明され、したがってT14の生物活性に寄与しないので対照として使用されている。さらに、T14自体の有効性は、より長いT30配列内に露出しないであろうC末端上の末端リジンに抗体が結合する必要があることが示されている。したがって、T30は、外因性ペプチドまたはその内因性対応物の効果を探索するのに有用である。
【0334】
要約すると、T30は、栄養毒性効果の探索、不活性制御の提供、および外因性(T30)ペプチドプローブとの交差汚染なしに抗体が内因性T14を検出することを可能にする便利な実験的ツールである。したがって、T30活性が阻害されていることを示す任意のデータは、T14活性も阻害されることを示す。
【0335】
実施例8−細胞培養における化合物1(Tri02)および化合物3(Tri04)の評価
本発明者らは、アセチルコリンエステラーゼ活性およびカルシウム流入への影響、およびカルシウム流入に対するTri04の効果を決定するために、細胞培養研究においてT30、NBP−14およびTri02を試験した。
【0336】
材料および方法
1.AChE活性アッセイ
AChE活性は、AChE活性の結果としてチオール基の存在を測定するEllman試薬を用いて測定した。G4実験の場合、AChE(G4)活性は単独で、またNBP14またはTriペプチドのいずれかとともに試験した。PC12細胞を、細胞生存アッセイのために実験の前日にプレートした。細胞をT30(1μM)単独で、またはNBP14またはTriペプチド(0.5μM)と組み合わせて処理した。処理後、各処理の上清(灌流液)を回収し、各条件から25μLを新しい平底96ウェルプレートに加え、続いて175μlのEllman試薬を加えた(溶液A:KH 139mMおよびKHPO 79.66mM、pH7.0;溶液B(基質):アセチルチオコリンヨージド11.5mM;溶液C(試薬):5,5'−ジチオビス(2−ニトロ安息香酸)8mMおよびNaHCO 15mM。Ellman試薬は、33(A):3(B):4(C)の比で3つの溶液の混合物として調製した。吸光度測定は、Vmaxプレートリーダー(Molecular devices、Wokingham、UK)中、405nmでの実験に亘って60分間の間隔で行った。
【0337】
2.カルシウム蛍光定量法
96ウェルプレート中の実験の前日に、PC12細胞を200μlのダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)+2mM L−グルタミン培地に播種した。実験の日に、Fluo−8溶液(Abcam)を、9mlのハンクス平衡塩類溶液(HBSS)および1mlのプルロニックF127プラスを含むアッセイ緩衝液に20μlのFluo−8を添加することにより、プロバイダーにより記載されているように調製した。続いて、100μlの増殖培地を除去し、100μlのFluo−8溶液を添加した。T30を用いたNBP14またはTriペプチドとの処理を加え、インキュベーター内で30分間、室温で30分間インキュベートした。1時間後、プレートを蛍光プレートリーダー(Fluostar, Optima, BMG Labtech, Ortenberg, Germany)に置いた。蛍光を読み取る前に、ニコチンレセプターのアルファ7特異的アゴニストであるPNU2829871μMを調製し、Fluostarインジェクターに入れた。各ウェルについて、ニコチン性受容体を介してカルシウムの増加を誘導するPNU282987注射が続く基礎蛍光の読み取りによってリーディングが形成された。
【0338】
3.データ分析
異なる細胞技術のそれぞれにおいて、統計解析は、3回以上の実験の百分率値の平均を用いて行った。GraphPAD Instat(GraphPADソフトウェア、San Diego、CA)を用いて、一元配置分散分析(ANOVA)およびTukeyの事後検定により、複数の治療群と同じ対照間の比較を行った。統計的有意性はp値<0.05で得られた。
【0339】
結果
Tri02の結果を図12および図13に示し、後のグラフに示されるn値は反復実験の回数を示す。見られるように、1μMのT30は、カルシウム流入およびAChE活性を増加させ、そして先の研究(WO 2005/004430参照)に示されるように、1μMのNBP14は、これらの毒性作用に対して保護する。
【0340】
さらに、図からわかるように、Tri02は、カルシウム流入およびAChE活性の両方を低下させることによって、T30の毒性作用に対しても明らかに保護する。したがって、本発明者らは、Tri02がT14活性阻害剤として作用し、癌または転移を治療するために使用できると確信している。
【0341】
PC12細胞培養におけるTri04の結果を図19に示す。この細胞は、副腎の腫瘍に由来し、ニューロンとして働くPC12細胞株由来であった(Bornstein et al., Mol. Psychiatry (2012), 17, 354-358)。見られるように、Tri04はまた、これらの細胞におけるカルシウム流入を減少させることによってT30の毒性効果を保護し、T14阻害剤として作用し、したがって癌または転移の治療に使用できることを示している。
【0342】
実施例9−脳切片における化合物1の評価
本発明者らは、電圧感受性色素イメージング(VSDI)を用いた脳切片研究において、NBP−14およびTri02を試験した。
【0343】
材料と方法
1.脳切片調製
雄Wistarラット(14日齢)をイソフルラン(約15ml、100%w/w)を用いて麻酔した。完全麻酔に達するまでラットを約45秒間置いた麻酔室(ガラス箱20×15×15cm)の底にある綿床にイソフルランを塗布した。適切な麻酔深度を確認するために、各麻酔ラットの後肢を挟んだ。麻酔が確認されるとすぐに、脳を素早く切除し、氷冷した酸素添加した「スライシング」人工脳脊髄液(mmolでのaCFS:120NaCl、5KCl、20NaHCO3、2.4 CaCl2 2MgSO4、1.2 KH2PO4、10グルコース、6.7HEPES塩および3.3HEPES酸;pH=7.1)に浸した。次いで、基底前脳、すなわちMS−dBB複合体(+9.20〜+9.48mmの両耳間および+0.48および+0.2mmのブレグマ、図4A)および体液感受性胴部皮質(S1BF、+8.08〜+7.20mm両耳間および−0.92mmおよび−1.80mmブレグマ)を含む脳ブロックから冠状切片(厚さ400μm)(Paxinos and Watson、1998)を、Vibratome(Leica VT1000S)を用いて、採取した。次いで切片を、VSDI(電圧感受性色素像形成)記録に使用されたものと同一の室温(aCSFをmmol:124NaCl、5KCl、20NaHCO3、2.4 CaCl2 2MgSO4、1.3 KH2PO4、10グルコースで記録;pH=7.4)で酸素添加aCSFを含有するバブラーポットに移した。次いで、切片を約1〜1.5時間放置してから、それらをVSD染色のために調製した。
【0344】
2.VSDセットアップ
切片を、95%O、5%COで泡立てたCSFで満たした暗く高湿度のチャンバーに入れた。色素溶液(4% 0.2mMスチリル色素ピリジニウム4−[2−(6−(ジブチルアミノ)−2−ナフタレニル]−エテニル]−1−(3−スルホプロピル)水酸化物(Di-4-NEPPS)Invitrogen、Paisley、UK、48%aCSF、48%ウシ胎児血清、3.5%DMSOおよび0.4%クレモフォアEL中)(Tominaga et al., 2000)を切片に20〜25分間適用した後、酸素化aCSFを含有するバブラーポットに室温で30分間保持して戻した。
【0345】
VSDI記録を開始するとき、薄切りの濾紙上の記録浴に切片を入れて切片の下側に酸素含有aCSFを流し、それを生きたままにした。次いで、切片は、切片の上に置かれた自家製のプラスチックグリッドによって秤量された。灌流浴溶液をステージヒーターにより30±1℃に加熱した。同心バイポーラ刺激電極(FHC、Maine、USA)を刺激を30Vに設定して基底前脳の腹側対角線帯に配置した。VSDデータの取得のために、BV_Analyzeイメージングソフトウェアを備えたMiCam02高解像度カメラ(Brain Vision、Japan)を用いて、88×60画素に相当する2次元画像を記録した。Micro 1401 MkIIを介して画像捕捉を刺激プロトコール(30秒反復で28秒ごと)に合わせるために、画像の取得をSpike2 V4.23ソフトウェア(CED Ltd, Cambridge, UK)に結合して、画像キャプチャを整列させた。オスラムハロゲンキセノフォート64634 HLX EFRディスプレイ/オプティクスランプを用いて光を発生させ、MiCam02高解像度イメージングシステムに結合したMHF-G150LR(Moritex Corporation)を用いて緑色(530±10nm)光を放出させ、590nm以上のハイパスフィルタを通した。
【0346】
3.薬剤の調製と応用
アセチルコリンエステラーゼ(AChE)C末端30アミノ酸ペプチド(T30;配列:「N」−KAEFHRWSSYMVHWKNQFDHYSKQDRCSDL -配列番号2)、T30の活性型14アミノ酸領域の環状バージョン(NBP14;配列:C[AEFHRWSSYMVHWK]−配列番号3;c[]=サイクリックN末端からC末端)、T30配列内に含まれる不活性15アミノ酸ペプチド(T15;配列:N−NQFDHYSKQDRCSDL−配列番号4)は、Genosphere Biotechnologies(Paris、France)から純度99%以上でカスタム合成し購入した。線状ペプチド模倣体Tri02は、Iproteos(Barcelona、Spain)によってin silicoで設計され、99%以上の純度でGenosphere Biotechnologiesから合成および購入された。すべての薬物およびペプチドストックを実験前に凍結アリコート中で調製した。灌流溶液の製造のために、ストック溶液を解凍し、必要に応じてaCSFを記録するために添加し、Minipulse 3蠕動ポンプ(Gilson Scientific Ltd.、Bedfordshire、UK)を用いて1.5ml/分の灌流の一定速度で浴を適用した。実験の各試験は、ベースライン記録(aCSFのみを記録した灌流)を確立するために20分間、薬物溶液を浴に灌流させるだけでなく、色素分子を細胞膜に再付着させるために12分、および最後に、薬物溶液の存在下での応答を測定する20分間の記録期間で、52分間続いた。
【0347】
4.データ分析と統計
各薬剤状態で生成された2次元画像から、蛍光シグナル全体の活性化、強度および拡散の時間経過などの重要なデータを抽出した。これらのデータはカスタムスクリプトを使用して処理され、使用可能なMatLab(Mathworks Inc. Massachusetts, US)のファイルに変換され、VSDIデータ解析用に特別に作成されたMatlabツールボックスを使用して解析された(Bourgeois et al., 2014)。このツールボックスを使用すると、各切片に適用できる固定された関心領域(ROI)ジオメトリを選択し、各実験で使用されるすべての切片にわたって同じROIからデータを抽出および照合することができる。基底前脳切片の場合、使用されるROIは、MS(内側中隔核)、VDB(腹側対角線バンド)およびHDB(水平対角線バンド)を包含するように選択されるMSdBB複合体である。より重要なことに、このROIは誘発された反応の全体を含めるために選択された。この応答は、データの定性的な記述を提供するために、「時空間マップ」内の単一の平均化された時系列として、または空間および時間にわたってプロットすることができる。しかし、定量化可能な値を生成するために、刺激の時点(t=0)とその後の156msとの間で、時系列の下の領域が計算された(蛍光の分数変化の合計)。個々の切片間で見られる応答のばらつきのために、各実験から生成された生データを、それ自身のベースラインに関して正規化して、正規化蛍光値を得た。この定量方法は、VSDI(Chemla and Chavane、2010)によって生成されたシグナルの複数の成分、すなわち即時ピークと長い潜伏反応(Badin et al., 2016)を説明するために選択された。統計はPrism Graphpad 6で行った。
【0348】
5.調節ペプチドの分析
T30を使用した実験を通して、シグナルの増加または減少が観察された。従って、これらの結果を平均すると、変化は検出されなかった。しかしながら、種々の調製物におけるこのペプチドの過去に観察された調節効果と(Bon and Greenfield, 2003, Day and Greenfield, 2004, Greenfield et al., 2004, Badin et al., 2013)、このタイプの調製物におけるT30の適用によって誘導される変化がベースライン応答振幅と適度に負の相関を有する(r=-0.4286、p=0.0257、スピアマン順位相関、n=27、図13A)という事実を考慮すると、これらの結果は、増減が見られるかどうかによって二分されるべきであると決定された。
【0349】
続いて、外因性化合物を添加した各実験について同様の相関分析を行った(図16)。有意な相関が判定されると、それが増減したかどうかでデータを分類した。
【0350】
結果
図14および15を参照すると、4μMのTri02を添加すると、4μMのNBP14の適用で見られる結果が再現される。
【0351】
図14を参照すると、NBP14(4μM)を灌流液に添加すると、誘発された応答の大きさ(合計蛍光)に対する小さな、有意でない変化が誘発された。有意ではないが、これらの小さな誘発変化はベースライン応答の大きさと逆相関していることが判明した。その結果、データは実数(上)と正規化(下)のデータ形式の両方でわずかな減少(左のヒストグラム)と増加(右のヒストグラム)を引き起こした試行に分割された。一緒に考えると、データセットはベースラインからの変化を示さず(増減が相殺するので)、蛍光変化を別々に考慮したとしてもNBP14によって有意な効果が誘導されなかったことを確認することが重要であった。
【0352】
図15に示すように、灌流液にTri02(4μM)を添加すると、誘発された応答の大きさ(合計蛍光)がわずかに変化し、誘導下の減少(n=8/11合計)は、基準化されたベースラインレベルからの有意な逸脱を示した(左下のヒストグラム、p<0.05)。これらの変化はまた、ベースライン応答の大きさと逆相関することが見出された。その結果、データは実際の(上の)データ形式と標準化された(下の)データ形式の両方で減少(左のヒストグラム)および増加(右のヒストグラム)を引き起こした試行に分割された。一緒に考えると、データセットはベースラインからの変化を示さず(増減が相殺するので)、蛍光変化を別々に考慮したとしてもNBP14によって有意な効果が誘導されなかったことを確認することが重要であった。
【0353】
調節性ペプチド模倣物の分析
図16を参照すると、Tri02(4μM)およびT30(2uM)データ(n=15)の相関分析が示されており、これらの同時灌流が誘発反応の大きさの変化を誘発することを示しており、いくつかの切片は活性のわずかな増加(n=6)を特徴とし、ほとんどがわずかな減少(n=9)を示した。この相関は有意であり(p=0.0405;r=−0.534)、NBP14およびTri02の添加のために行われたのと同様にTri02およびT30適用の結果として誘発された活性の増加および減少を示したデータにデータを分割することを正当化した(それぞれ図14および図15)。
【0354】
図17を参照すると、Tri02およびT30の添加によって媒介される効果の定量化が示されている:誘発された増加および減少の両方において、Tri02は、ベースラインからのT30誘発偏差に対して保護することは見出されず、全体的な効果で有意な減少(左パネル、p<0.01、n=9)および増加(右パネル、p<0.05、n=6)が報告された。
【0355】
図18に示すように、正規化された効果の全体的な線グラフは、正常なaCSF(黒線)、2μMのT30(赤色の線)、T30(2μM)および4μMのNBP14(青色の線)、T30(2μM)および4μMTri02、対照NBP14(4μM)実験(図11、オレンジ色の線)、対照Tri02(4μM)実験(図15、紫色線)の効果を試験する実験のベースラインにそれぞれ対応する。このグラフは、ベースラインおよび互いに対しての正規化された減少を示し、T30のみが最大偏差を誘発し、Tri02は、それらのT30誘発偏差をブロックするいくつかの効力を示すが、まだそれらの同時灌流(緑色の線)において有意な変化が起こっている。
【0356】
実施例10−脳切片における化合物2の評価
本発明者らは、電圧感受性色素イメージング(VSDI)を用いた脳切片研究においてTri04を試験した。
【0357】
材料と方法
1.脳切片調製
実施例8と同様に脳切片を調製した。
【0358】
2.VSDセットアップ
切片を、95%Oe 5%COを含むCSFバブリングを充填した暗く高湿度のチャンバーに入れた。いったんそこに、色素溶液(aCSF48%、ウシ胎児血清48%、DMSO3.5%およびクレモフォアEL0.4%)中、4% 0.2mMスチリル色素ピリジニウム4−[2−(6−(ジブチルアミノ)−2−アフェタニル]−エテニル]−1−(3−スルホプロピル)水酸化物(Di-4-ANEPPS、Invitrogen、Paisley、UK)(Tominaga et al., 2000))を切片に20〜25分間かけてから、aCSFバブラーポット(室温、22℃±1.5℃)に1時間移して過剰の色素を洗い流して回収した。
【0359】
VSD記録を開始するとき、切片を小さな濾紙上の記録浴に入れ、切片を生かしたままにし、切片の頂部に置かれた自家製プラスチックグリッドを用いて適切に秤量した。灌流浴溶液をステージヒーターにより30±1℃に加熱した。同心バイポーラ刺激電極(FHC、Maine、US)を、刺激を30Vに設定して、基底前脳の腹側対角線帯に配置した。VSDデータを取得するために、Ultima 2004/08イメージングソフトウェア(Brain Vision)を、適切なISIに関して刺激を引き起こすために使用されたSpike 2 V6.0(CED Ltd, Cambridge, UK)に連結したデジタルカメラ(Brain Vision MiCAM Ultima R3- V20 Master)を用いて、16ビット画像を1ms分解能で記録した。Osramハロゲンxenophot 64634 HLX EFR Display/Opticランプを用いて光を発生させ、MiCAM Ultima超高速イメージングシステムに連結されたMHF-G150LR(Moritex Corporation)を用いて緑色(530+/−10nm)光を放射するように濾過され、>590nmハイパスフィルタにより、放射された蛍光を濾過した。
【0360】
3.薬剤の調製と適用
線状ペプチド模倣体Tri04は、Iproteos(Barcelona、Spain)によってインシリコで設計され、99%以上の純度でGenosphere Biotechnologiesから合成および購入された。すべての薬物およびペプチドストックを実験前に凍結アリコートに調製した。灌流溶液の製造のために、ストック溶液を解凍し、必要に応じてaCSFを記録するために添加し、Minipulse 3蠕動ポンプ(Gilson Scientific Ltd.、Bedfordshire、UK)を用いて1.5ml/分の灌流の一定速度で浴を適用した。実験の各試験は、ベースライン記録(aCSFのみを記録した灌流)を確立するために20分間、薬物溶液を浴に灌流させ、細胞膜に色素分子を再付着させるために12分間、最後に、薬物溶液の存在下で応答を測定する15分間の記録期間により、52分間続いた。
【0361】
5.調節ペプチドの分析
T30を使用した大多数の実験を通じて、シグナルの減少が観察された。T30は、p14ラットの基底前脳に記録されたVSDIシグナルにおいて正味の阻害(n=21)を誘導したが、この値には、T30灌流中に無視できるまたはわずかに陽性の影響が見られた少数の例が実際に含まれる(Badin et al., 2016)。
【0362】
結果と考察
図20、21および22を参照すると、4μMのTri04の添加は、4μMのNBP14の適用で以前に見られた結果を再現し、一方、灌流溶液中の2μMのTri04は、基底前脳集団活性に対する有意な効果を決定する。
【0363】
調節性ペプチド模倣物の分析
図20Aを参照すると、2μMのT30(n=29)を含有する灌流液中の2μMのTri04の存在のために、空間時間マップが基底前脳活動の回復を示すことが示されている。より具体的には、2μMのTri04は、ラット基底前脳の直接刺激によって測定した活性に対するT30の阻害効果の逆転を決定する。
【0364】
図20Bを参照すると、3つの記録期に関する棒グラフは、Tri04適用後の誘発反応の変化を示し、2μMのTri04同時灌流が、T30の効果を誘導することによって引き起こされるネットワーク活性の増加を誘発することを確認した(n=29、p=0.06、両側対t検定)。
【0365】
図21を参照すると、3つの記録条件(ベースライン、人工脳脊髄液(aCSF)へのT30適用、およびaCSFへのT30およびTri04の同時適用)における応答時系列は、T30記録およびT30+Tri04についても同様の活性化プロファイルを最初の100ミリ秒間示しているが、Tri04の存在下で作製された記録におけるより高い活性がその後検出可能であることを示し、T30よりもTri04の保護的役割を確認する。
【0366】
図22を参照すると、3つの記録条件に対する棒グラフが示されている。2μMT30を含む人工脳脊髄液(aCSF)における4μMTri04の同時灌流は、T30活性を逆転させる有意な効果を決定する。特に、Tri04は、基底前脳活動における有意な増加(n=20、p<0.05、両側対のt検定)を伴うベースラインからのT30誘導性の逸脱に対して、T30だけの存在下での記録と比較して防御的であることが見出されている。したがって、Tri04は、メソスケールのネットワーク活性に対するT30毒性効果をブロックするいくつかの有効性を示す。
【0367】
結論
癌の治療
本発明者らは、本明細書中に示されたデータにおけるT30に対する明確な阻害効果のために、抗体および2つのペプチド模倣剤、Tri02およびTri04がT14ペプチドの活性の阻害剤として作用することを本明細書において実証した。したがって、これらの化合物は、癌、特に転移性疾患を治療、改善または予防するために使用することができる。
【0368】
癌の診断/予測
本発明者らはまた、T14またはそのトランケーションなどのその変異体が、癌、特に転移性疾患の診断マーカーまたは予測マーカーとして使用され得ることを示した。血液中のウエスタンブロットによって測定される低T14レベルは、生存率がより低く、最初の治療(すなわち、臨床状態)に対応するより長い時間を示す。
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【配列表】
[この文献には参照ファイルがあります.J-PlatPatにて入手可能です(IP Forceでは現在のところ参照ファイルは掲載していません)]